08.06.2020 Aufrufe

O+P Fluidtechnik 6/2020

O+P Fluidtechnik 6/2020

O+P Fluidtechnik 6/2020

MEHR ANZEIGEN
WENIGER ANZEIGEN

Erfolgreiche ePaper selbst erstellen

Machen Sie aus Ihren PDF Publikationen ein blätterbares Flipbook mit unserer einzigartigen Google optimierten e-Paper Software.

5445<br />

06 Juni <strong>2020</strong><br />

ORGAN DES FORSCHUNGSFONDS<br />

FLUIDTECHNIK IM VDMA<br />

FLUIDTECHNIK<br />

TITELSTORY<br />

DIGITALE ANSÄTZE<br />

IN DER HYDRAULIK<br />

Eine energiesparende Lösung für Pressen<br />

oup-fluidtechnik.de


EDITORIAL<br />

DIE BRANCHE IST<br />

LÄNGST DIGITAL<br />

Liebe Leserinnen, liebe Leser,<br />

in der vorliegenden Ausgabe veröffentlichen wir die Zwischenergebnisse einer laufenden<br />

Studie des ifas der RWTH Aachen über die Auswirkungen von SARS-CoV-2 auf die<br />

<strong>Fluidtechnik</strong>-Branche. Die Befragten äußern, wie zu erwarten, große Unsicherheit bezüglich<br />

der langfristigen Folgen der Krise. Doch laut der Studie werden die Auswirkungen der<br />

Pandemie nicht als die größte Herausforderung der kommenden Jahre angesehen – auch<br />

nicht der Klimawandel oder Handelskriege. Es ist der technologische Wandel im Kontext der<br />

Digitalisierung mit der sich die Akteure der <strong>Fluidtechnik</strong>-Branche konfrontiert sehen.<br />

Dieses Ergebnis hat die <strong>O+P</strong>-Redaktion doch einigermaßen überrascht und veranlasst einer<br />

in diesem Zusammenhang geäußerten Skepsis entgegenzuwirken. So widmen wir uns in der<br />

vorliegenden Ausgabe schwerpunktmäßig Digitalisierungs-Technologien, die in Branchen-<br />

Anwendungen längst erfolgreich zum Einsatz kommen: IO-Link-fähige Drucksensoren,<br />

Industrie 4.0-fähige Positionssensoren, Industrial-Ethernet-Konnektivität in Pneumatikventilen<br />

oder Digitalventile in der Hydraulik.<br />

Diese Beispiele sind nur ein kleiner Ausschnitt einer Digitalisierungs-Realität, die längst<br />

gelebt wird. Die Unsicherheit, die dennoch bei diesem Thema herrscht, hat meiner Meinung<br />

nach folgende Ursache: Viele Entscheider haben das latente Gefühl, die Digitalisierungsmaßnahmen<br />

im eigenen Unternehmen seien unzulänglich und nie wirklich abgeschlossen, weil<br />

sie eine Art „Digitalisierungs-Standard“ vor Augen haben. Aber hier lässt sich konstatieren:<br />

Maßgeblich ist nicht die Frage der reinen Quantität der Maßnahmen. Ausschlaggebend ist<br />

die Überlegung, welche Datenerhebungen oder Vernetzungsmaßnahmen für das eigene<br />

Unternehmen Sinn machen und wie große Datenmengen zielführend weiterverarbeitet<br />

werden. Lassen Sie sich bei der Lektüre der vorliegenden Ausgabe dahingehend inspirieren.<br />

Ihr<br />

Manfred Weber<br />

m.weber@vfmz.de<br />

www.oup-fluidtechnik.de <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2020</strong>/06 3


INHALT<br />

12<br />

36<br />

38<br />

MENSCHEN UND MÄRKTE<br />

BIG PICTURE<br />

06 Für die Zukunft gerüstet<br />

<strong>O+P</strong> LOUNGE<br />

10 Thorsten Koldehoff : „Kundennahe<br />

Entwicklungen sind<br />

unsere Spezialität“<br />

UMFRAGE<br />

12 ifas-<strong>Fluidtechnik</strong>-Umfrage-<br />

Erste Einblicke<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

TITEL DIGITALISIERUNG<br />

14 Digitale Ansätze in der<br />

Hydraulik: Eine energiesparende<br />

Lösung für Pressen<br />

HYDRAULIKPRESSEN<br />

34 Wirtschaftlich umgerüstet<br />

− Produktions-Effizienz erhöht<br />

INSTANDHALTUNG<br />

36 Wie neu: Generalüberholung<br />

von Rohrbiegemaschinen<br />

FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG<br />

ANTRIEBSTECHNIK<br />

38 Automatisierte Multidomain-<br />

Simulation zur Computergestützten<br />

Antriebsstrangsynthese<br />

- Teil 1<br />

ANZEIGE<br />

SERVICE<br />

03 Editorial<br />

08 Impressum<br />

TITELBILD<br />

Pepperl+Fuchs AG<br />

Mannheim<br />

4 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2020</strong>/06 www.oup-fluidtechnik.de


22<br />

IHR RUF HÄNGT VON JEDER VON<br />

UNS HERGESTELLTEN KOMPONENTE AB<br />

PREDICTIVE MAINTENANCE<br />

18 Wie Wartung durch smart plastics<br />

planbarer und einfacher wird<br />

SENSOREN<br />

21 Drucksensoren mit Display – die neue Generation<br />

SENSOREN<br />

22 Aus GSM-2 wird ARC-1 − Die neuste Generation<br />

des Datenloggers mit Fernübermittlungseinheit<br />

Wir verstehen, dass Leistung und Zuverlässigkeit wesentlich<br />

zu Ihrem Erfolg beitragen. Sie können sich auf HydraForce<br />

bei der Entwicklung und Herstellung von Einschraubventilen,<br />

Steuerblöcken und elektrohydraulischen Systemen von<br />

höchster Qualität verlassen. Unser Ziel ist es, sicherzustellen,<br />

dass Ihre Maschinen einwandfrei funktionieren – tagtäglich<br />

bei den härtesten Einsätzen.<br />

Planen Sie Ihr persönliches Beratungsgespräch auf<br />

HydraForce.com<br />

SENSORIK<br />

24 „Powerlink“ macht Positionssensoren noch<br />

leistungsfähiger<br />

SPECIAL / INDUSTRIE 4.0<br />

VENTILSTEUERUNG<br />

26 Die wachsende Bedeutung von Industrial-<br />

Ethernet-Konnektivität in Pneumatikventilen<br />

FILTERTECHNIK<br />

28 Filterleistung neu definiert − Eine innovative<br />

Gewebetechnik macht den Unterschied<br />

VERBINDUNGSTECHNIK<br />

32 Schlau gekoppelt, schnell verpackt<br />

Lincolnshire, IL, USA +1 847-793-2300<br />

Birmingham, UK +44 121 333 1800<br />

Changzhou, China +86 519 6988 1200<br />

São Paulo, Brasilien +55 11 4786 4555<br />

Eussenheim, DE +49 9353 9855 86<br />

Karlsruhe, DE +49 721 2048 3493<br />

Zweibrücken, DE +49 6332 79 2350<br />

© <strong>2020</strong> HydraForce, Inc.


MENSCHEN UND MÄRKTE<br />

FÜR DIE ZUKUNFT GERÜSTET<br />

Kastas Sealing Technologies bietet eine breite Produktpalette an Kolben- und Stangendichtungen,<br />

Abstreifern, Führungsringen sowie gedrehten Dichtelementen. Gegründet 1981, hat sich der<br />

Dichtungshersteller in den letzten knapp 40 Jahren vom Einmannbetrieb zum global agierenden<br />

Supplier mit mehr als 600 Arbeitnehmern entwickelt. Den vorläufigen Gipfel dieser Entwicklung<br />

stellt die Fertigstellung des neuen Werks in Menemen, nahe Izmir, dar. Beim Bau des neuen Werks<br />

hat das Unternehmen gleich das angestrebte Firmenwachstum der nächsten fünf bis zehn Jahre<br />

miteinkalkuliert: Die Produktionsfläche kann mindestens nochmals verdoppelt werden, ohne dass<br />

zusätzliche bauliche Maßnahmen nötig werden würden. Dabei ist der Bestandsmaschinenpark<br />

alles andere als klein. Mit mehr als 60 Formpressen und Spritzgießmaschinen werden in der<br />

28 000 m 2 großen Produktion jährlich mehrere hundert Millionen Dichtungen hergestellt.<br />

www.kastas.com<br />

6 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2020</strong>/06 www.oup-fluidtechnik.de


www.oup-fluidtechnik.de <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2020</strong>/06 7


SZENE<br />

CHRISTIAN<br />

DUMMLER<br />

STEFFEN<br />

HORN<br />

MILTON<br />

GUERRY<br />

PROF. DR.<br />

PETER POST<br />

MICHELE<br />

BURLA<br />

wurde vom Aufsichtsrat<br />

der Zeppelin GmbH bis<br />

zum 31. Dezember 2025<br />

im Amt als Geschäftsführer<br />

und CFO wieder<br />

bestellt. Dummler<br />

verantwortet nun<br />

weiterhin die Bereiche<br />

Finanzen, Controlling,<br />

Immobilienmanagement<br />

und Recht sowie<br />

das neu geschaffene<br />

Ressort Corporate Social<br />

Responsibility. Zusätzlich<br />

hat er die Verantwortung<br />

für die<br />

Strategische Geschäftseinheit<br />

Power Systems<br />

übernommen.<br />

ist neuer Managing<br />

Director der Baumüller<br />

Töchter Baumueller<br />

Automation (Suzhou)<br />

Co., Ltd. und Baumueller<br />

Automation Equipment<br />

Trading (Shanghai) Co.,<br />

Ltd. Horn hat die<br />

Leitung der Unternehmen<br />

von Fabian Krane<br />

übernommen. Mit<br />

seinen zwei Niederlassungen<br />

stellt die<br />

Baumüller Gruppe in<br />

China das gesamte<br />

Angebotsspektrum im<br />

Bereich der Antriebsund<br />

Automatisierungstechnik<br />

zur Verfügung.<br />

wurde vom Vorstand der<br />

International Federation<br />

of Robotics (IFR) zum<br />

neuen Präsidenten<br />

gewählt. „Ich fühle mich<br />

sehr geehrt, das Amt<br />

des IFR-Präsidenten zu<br />

übernehmen und freue<br />

mich auf eine erfolgreiche<br />

Zusammenarbeit“,<br />

so Guerry. Guerry<br />

leitet das Team von<br />

Schunk USA mit Sitz in<br />

Morrisville, North<br />

Carolina. Er begann<br />

seine Karriere in der<br />

Automobilindustrie in<br />

verschiedenen technischen<br />

Funktionen.<br />

Corporate Technology<br />

Advisor bei Festo, wurde<br />

von Bundespräsident<br />

Frank-Walter Steinmeier<br />

und Anja Karliczek,<br />

Bundesministerin für<br />

Bildung und Forschung,<br />

auf gemeinsamen<br />

Vorschlag der Bundesregierung<br />

und der<br />

Länderregierungen für<br />

weitere drei Jahre in den<br />

Wissenschaftsrat<br />

berufen. Bis 2023<br />

gehört er weiterhin als<br />

eine von acht Persönlichkeiten<br />

des öffentlichen<br />

Lebens dem<br />

Gremium an.<br />

hat die Leitung von<br />

VOSS Fluid Spanien<br />

übernommen. Der<br />

Maschinenbauingenieur<br />

und Sales-Experte wird<br />

das Wachstum von<br />

VOSS Fluid auf dem<br />

spanischen Markt<br />

vorantreiben. Moderne<br />

Vertriebs- und Marketingstrukturen<br />

sind laut<br />

Burla von entscheidender<br />

Bedeutung. Der<br />

<strong>Fluidtechnik</strong>-Anbieter<br />

möchte in diesen<br />

Bereichen seine<br />

Effizienz steigern und<br />

noch näher an seine<br />

Kunden rücken.<br />

IMPRESSUM<br />

MENSCHEN UND MÄRKTE<br />

FLUIDTECHNIK<br />

erscheint <strong>2020</strong> im 64. Jahrgang, ISSN 0341-2660<br />

Redaktion<br />

Chefredakteur: Dipl.-Ing. Reiner Wesselowski (We)<br />

Tel.: 06131/992-322, E-Mail: r.wesselowski@vfmz.de<br />

(verantwortlich für den redaktionellen Inhalt)<br />

Stv. Chefredakteur: Holger Seybold,<br />

Tel.: 06131/992-254, E-Mail: h.seybold@vfmz.de<br />

Redakteure: Dipl.-Ing. Manfred Weber (MW),<br />

Tel.: 06131/992-202, E-Mail: m.weber@vfmz.de<br />

Ivo Greuloch (Vol.), Tel.: 06131/992-353,<br />

E-Mail: i.greuloch@vfmz.de<br />

Vanessa Weingärtner (Vol.), Tel.: 06131/992-352,<br />

E-Mail: v.weingaertner@vfmz.de<br />

Redaktionsassistenz: Melanie Lerch,<br />

Tel.: 06131/992-261, E-Mail: m.lerch@vfmz.de,<br />

Petra Weidt, Tel.: 06131/992-371, E-Mail: p.weidt@vfmz.de<br />

Doris Buchenau, Angelina Haas, Ulla Winter<br />

(Redaktionsadresse siehe Verlag)<br />

Herausgeber: Univ.-Prof. Dr.-Ing. Katharina Schmitz,<br />

Institutsdirektorin,<br />

Tel: 0241/80-47701, Fax: 0241/80-647712,<br />

E-Mail: sc@ifas.rwth-aachen.de<br />

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Hubertus Murrenhoff,<br />

Tel.: 0241/80-47710, Fax: 0241/80-647712,<br />

E-Mail: mh@ifas.rwth-aachen.de<br />

ifas – Institut für fluidtechnische Antriebe und Systeme<br />

RWTH Aachen University, Campus-Boulevard 30,<br />

52074 Aachen, Internet: www.ifas.rwth-aachen.de<br />

Organ: Organ des Forschungsfonds des Fachverbandes<br />

<strong>Fluidtechnik</strong> im VDMA<br />

Gestaltung<br />

Mario Wüst, Sonja Daniel, Anette Fröder,<br />

Anna Schätzlein<br />

Chef vom Dienst<br />

Dipl.-Ing. (FH) Winfried Bauer<br />

Sales<br />

Oliver Jennen, Tel.: 06131/992-262,<br />

E-Mail: o.jennen@vfmz.de<br />

Andreas Zepig, Tel.: 06131/992-206,<br />

E-Mail: a.zepig@vfmz.de<br />

Isabell Faß, Auftragsdisposition<br />

Tel.: 06131/992-416, E-Mail: i.fass@vfmz.de<br />

Anzeigenpreisliste Nr. 60: gültig ab 1. Oktober 2019<br />

Leserservice<br />

vertriebsunion meynen GmbH & Co. KG,<br />

Große Hub 10, 65344 Eltville, Tel.: 06123/9238-266<br />

Bitte teilen Sie uns Anschriften- und sonstige<br />

Änderungen Ihrer Bezugsdaten schriftlich mit<br />

(Fax: 06123/9238-267, E-Mail: vfv@vertriebsunion.de).<br />

Preise und Lieferbedingungen:<br />

Einzelheftpreis: € 14,50 (zzgl. Versandkosten),<br />

Jahresabonnement: Inland: € 159,- (inkl. Versandkosten),<br />

Ausland: € 179,- (inkl. Versandkosten)<br />

Abonnements verlängern sich automatisch um ein<br />

weiteres Jahr, wenn sie nicht spätestens vier Wochen vor<br />

Ablauf des Bezugsjahres schriftlich gekündigt werden.<br />

Verlag<br />

Vereinigte Fachverlage GmbH,<br />

Lise-Meitner-Straße 2,<br />

55129 Mainz,<br />

Postfach 100465, 55135 Mainz<br />

Tel.: 06131/992-0, Fax: 06131/992-100<br />

E-Mail: info@vfmz.de,<br />

www.vereinigte-fachverlage.de<br />

Handelsregister-Nr.: HRB 2270, Amtsgericht Mainz<br />

Umsatzsteuer-ID: DE149063659<br />

Ein Unternehmen der Cahensly Medien<br />

Geschäftsführer: Dr. Olaf Theisen<br />

Gesellschafter: P.P. Cahensly GmbH & Co. KG,<br />

Karl-Härle-Straße 2, 56075 Koblenz<br />

Verlagsleiter: Dr. Michael Werner, Tel.: 06131/992-401<br />

Head of Sales: Beatrice Thomas-Meyer<br />

Tel.: 06131/992-265, E-Mail: b.thomas-meyer@vfmz.de<br />

(verantwortlich für den Anzeigenteil)<br />

Vertrieb: Sarina Granzin, Tel.: 06131/992-148,<br />

E-Mail: s.granzin@vfmz.de<br />

Druck und Verarbeitung<br />

Westdeutsche Verlags- und Druckerei GmbH<br />

Kurhessenstraße 4 - 6, 64546 Mörfelden-Walldorf<br />

Datenspeicherung<br />

Ihre Daten werden von der Vereinigte Fachverlage GmbH<br />

gespeichert, um Ihnen berufsbezogene, hochwertige Informationen<br />

zukommen zu lassen. Sowie möglicher-<br />

weise von ausgewählten Unternehmen genutzt, um Sie<br />

über berufsbezogene Produkte und Dienst-leistungen zu<br />

informieren. Dieser Speicherung und Nutzung kann jederzeit<br />

schriftlich beim Verlag widersprochen werden<br />

(vertrieb@vfmz.de).<br />

Die Zeitschrift sowie alle in ihr enthaltenen Beiträge<br />

und Abbildungen sind urheberrechtlich geschützt. Mit<br />

der Annahme des redaktionellen Contents (Texte, Fotos,<br />

Grafiken etc.) und seiner Veröffentlichung in dieser Zeitschrift<br />

geht das umfassende, ausschließliche, räumlich,<br />

zeitlich und inhaltlich unbeschränkte Nutzungsrecht<br />

auf den Verlag über. Dies umfasst insbesondere das<br />

Recht zur Veröffentlichung in Printmedien aller Art sowie<br />

entsprechender Vervielfältigung und Verbreitung,<br />

das Recht zur Bearbeitung, Umgestaltung und Übersetzung,<br />

das Recht zur Nutzung für eigene Werbezwecke,<br />

das Recht zur elektronischen/digitalen Verwertung, z. B.<br />

Einspeicherung und Bearbeitung in elektronischen Systemen,<br />

zur Veröffentlichung in Datennetzen sowie Datenträger<br />

jedweder Art, wie z. B. die Darstellung im Rahmen<br />

von Internet- und Online-Dienstleistungen, CD-<br />

ROM, CD und DVD und der Datenbanknutzung und das<br />

Recht, die vorgenannten Nutzungsrechte auf Dritte zu<br />

übertragen, d. h. Nachdruckrechte einzuräumen. Eine<br />

Haftung für die Richtigkeit des redaktionellen Contents<br />

kann trotz sorgfältiger Prüfung durch die Redaktion<br />

nicht übernommen werden. Signierte Beiträge stellen<br />

nicht unbedingt die Ansicht der Redaktion dar. Für unverlangt<br />

eingesandte Manuskripte kann keine Gewähr<br />

übernommen werden. Grundsätzlich dürfen nur Werke<br />

eingesandt werden, über deren Nutzungsrechte der<br />

Einsender verfügt, und die nicht gleichzeitig an anderer<br />

Stelle zur Veröffentlichung eingereicht oder bereits veröffentlicht<br />

wurden.<br />

Datenschutzerklärung: ds-vfv.vfmz.de<br />

Es gelten die allgemeinen Geschäftsbedingungen.<br />

Mitglied der Informations-Gemeinschaft<br />

zur Feststellung der Verbreitung von<br />

Werbeträgern e. V. (IVW), Berlin.<br />

8 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2020</strong>/06 www.oup-fluidtechnik.de


SZENE<br />

HÜBNER IST PRODUCT LINE MANAGER LANDWIRTSCHAFTSREIFEN BEI CONTINENTAL<br />

Benjamin Hübner, 30, ist neuer Product Line Manager Landwirtschaftsreifen bei<br />

Continental Commercial Specialty Tires. In dieser Funktion treibt er an der Schnittstelle<br />

von Forschung & Entwicklung, Sales, Qualitätsmanagement und Customer Service die<br />

strategische Weiterentwicklung des Geschäfts mit Landwirtschaftsreifen voran.<br />

Aufgewachsen auf dem Hof seiner Eltern, hatte Hübner schon seit seiner Kindheit einen<br />

engen Bezug zur Landwirtschaft. Nach seinem Bachelorstudium in Agrarwissenschaften<br />

an der CAU und dem Masterstudium in Sustainable Marketing an der Hochschule<br />

Fresenius war er zunächst bei John Deere im Bereich Sales- und Produktmanagement<br />

tätig und wechselte 2017 zu Continental, wo er zuletzt für die Entwicklung und<br />

Pflege des Produktportfolios der Antriebsriemen-Serie AGRIDUR zuständig war. Er folgt<br />

auf Thorsten Bublitz, der bereits im vergangenen Jahr die Position als International Key<br />

Account Manager Trade für Commercial Specialty Tires übernommen hat.<br />

www.continental-tires.com<br />

NEUER GESCHÄFTS-<br />

FÜHRER FÜR OERLIKON<br />

BALZERS DEUTSCHLAND<br />

Nils Fleck ist neuer Geschäftsführer<br />

der Deutschland-Gesellschaft<br />

des Liechtensteiner<br />

Oberflächenspezialisten<br />

Oerlikon Balzers. Zuvor<br />

bekleidete der 51-Jährige<br />

mehrere Positionen als Geschäftsführer,<br />

vornehmlich in<br />

der produzierenden Industrie,<br />

und war zuletzt sechs Jahre lang<br />

CEO bei einem international<br />

aktiven Hersteller von Motorund<br />

Getriebekomponenten. Der<br />

Diplom-Ingenieur (Universität<br />

Hannover) und Diplom-<br />

Wirtschaftsingenieur (Universität<br />

Hagen) bringt umfangreiche<br />

Erfahrungen aus der<br />

Automobilindustrie mit und<br />

befasste sich intensiv mit den<br />

Themen Optimierung und<br />

strategisches Wachstum. Neben<br />

seiner Führungsverantwortung<br />

am Hauptsitz von Oerlikon<br />

Balzers Deutschland in Bingen<br />

übernahm Nils Fleck auch die<br />

operative Leitung des Geschäftsbereichs<br />

Tools und ist zudem<br />

Mitglied des europäischen<br />

Management-Teams von<br />

Oerlikon Balzers.<br />

www.oerlikon.com/balzers/de<br />

www.oup-fluidtechnik.de <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2020</strong>/06 9


KUNDENNAHE ENTWICKLUNGEN<br />

SIND UNSERE SPEZIALITÄT<br />

Thorsten Koldehoff ist Globaler<br />

Vertriebsleiter bei Pöppelmann<br />

KAPSTO®, einer der führenden<br />

Hersteller von Kunststoff-<br />

Schutzelementen. In unserer <strong>O+P</strong><br />

Lounge erläuterte er uns unter<br />

anderem wie Nachhaltigkeit bei<br />

Pöppelmann auf allen Ebenen<br />

gelebt wird und wie das<br />

Unternehmen in der aktuellen<br />

Corona-Krise agiert.<br />

Stellen Sie sich bitte vor. Wie sind Sie zu Ihrer Position gekommen?<br />

Nach meinem Studienabschluss als Wirtschaftsingenieur bin<br />

ich 2003 als Area Sales Manager bei Pöppelmann KAPSTO®<br />

eingestiegen und war zunächst für den Vertrieb in verschiedenen<br />

europäischen Ländern zuständig, u. a. in Polen, Öster-<br />

reich, Tschechien und den Niederlanden. 2009 wurde ich<br />

Verkaufsleiter für den gesamtdeutschen Markt. Seit 2016 trage<br />

ich die weltweite Verantwortung für den KAPSTO® Vertrieb,<br />

seit April <strong>2020</strong> auch als Prokurist.<br />

Pöppelmann ist vor kurzem der Blaue Engel zuerkannt worden. Wie wichtig ist Nachhaltigkeit für das Unternehmen?<br />

MENSCHEN UND MÄRKTE<br />

Nachhaltigkeit beinhaltet nicht nur ökologische, sondern auch<br />

ökonomische und soziale Aspekte. Wirtschaftlich nachhaltiges<br />

Handeln bedeutet für uns, durch langfristige Partnerschaften<br />

Gewinne zu erwirtschaften, die das Unternehmen auf ein sicheres<br />

Fundament stellt und Entscheidungsspielräume eröffnet.<br />

Sozial nachhaltig sind wir u. a. durch eine langfristige<br />

Bindung unserer Mitarbeiter sowie unser externes soziales<br />

Engagement. Für ökologische Nachhaltigkeit sorgen z. B. energiesparende<br />

Maschinen, das eigene Blockheizkraftwerk, ein<br />

zertifiziertes Energiemanagement-System und seit drei Jahren<br />

Pöppelmann KAPSTO® ist Spezialist für Schutzelemente. Was fasziniert Sie an diesem Produkt?<br />

Auf den ersten Blick erscheinen unsere Produkte unspektakulär:<br />

Die Schutzkappen und -stopfen sind kleine Kunststoffteile,<br />

deren Stückpreis sich größtenteils im Cent-Bereich bewegt.<br />

Spannend wird es, wenn wir das Einsatzspektrum betrachten:<br />

Unsere Schutzelemente gibt es in tausenden verschiedenen<br />

Ausführungen, Größen und Sonderanfertigungen. Sie werden<br />

ganz verstärkt das Thema Ressourcenschonung. Rezyklat und<br />

Mahlgut werden bei Pöppelmann bereits seit Jahrzehnten<br />

erfolgreich eingesetzt, insbesondere in der Division TEKU® zur<br />

Produktion von Pflanztöpfen. Unsere Initiative PÖPPELMANN<br />

blue® bündelt nun unternehmensweit alle Aktivitäten der<br />

Gruppe, die auf einen geschlossenen Materialkreislauf abzielen.<br />

Seit Januar <strong>2020</strong> trägt Pöppelmann KAPSTO® nun auch den<br />

Blauen Engel. Darauf sind wir sehr stolz, denn dieses Siegel ist<br />

eine wertvolle Bestätigung für unser Team, das sich in allen<br />

Bereichen für mehr Umweltverträglichkeit engagiert.<br />

quer durch unterschiedlichste Branchen eingesetzt, von der<br />

Automobilindustrie über Hydraulik, Pneumatik sowie Sanitär<br />

und Klima. Immer wieder gibt es neue Anwendungsfelder, für<br />

die wir entsprechende Normreihen und Sonderlösungen bereitstellen.<br />

So zählt zu unseren neuesten Entwicklungen z. B.<br />

eine Lackierschutzkappe für Schraubstopfen von Hydraulik-<br />

10 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2020</strong>/06 www.oup-fluidtechnik.de


FLUIDTECHNIK<br />

NEWSLETTER<br />

Thorsten Koldehoff<br />

DER E-MAIL-SERVICE<br />

für die<br />

<strong>Fluidtechnik</strong>-Szene<br />

Aktuelle Nachrichten<br />

rund um Hydraulik<br />

und Pneumatik, Aktorik,<br />

Steuerelektronik<br />

und Sensorik<br />

blöcken, die verhindert, dass abplatzende Farbpigmente später in das Hydrauliksystem<br />

gelangen. Die Besonderheit ist, dass wir diese Produkte, die in überschaubaren<br />

Mengen in über 40 Abmessungen gewünscht werden, komplett<br />

mit unseren hauseigenen 3D-Druckern herstellen. Technisch sind wir hier so<br />

gut aufgestellt, dass wir dieses Verfahren für die Serienanwendung einsetzen<br />

können. Kundennahe Entwicklungen sind unsere Spezialität. Ich finde es<br />

jeden Tag spannend, neue boomende Märkte zu identifizieren, auf die wir uns<br />

mit unseren Produkten fokussieren können.<br />

Momentan ist die ganze Welt(-wirtschaft) vom Corona-Virus betroffen.<br />

Wie ging/geht Pöppelmann hiermit um?<br />

Unser frühzeitig gebildeter Krisenstab bewertet fortwährend die aktuelle Situation<br />

und hat zahlreiche Präventionsmaßnahmen ergriffen, u. a. eine umfassende<br />

Information unserer Beschäftigten, verschärfte Hygienevorschriften<br />

und die räumliche Trennung von Mitarbeitern bzw. die Arbeit aus dem Homeoffice.<br />

Die Herausforderungen in den verschiedenen Pöppelmann Divisionen<br />

sind sehr unterschiedlich: KAPSTO® Kunden aus manchen Industriezweigen,<br />

z. B. der Automobilbranche, benötigen aktuell weniger Schutzelemente. Hingegen<br />

verzeichnet unsere Division FAMAC®, Hersteller von technischen Funktionsteilen<br />

und Verpackungen für die Lebensmittel- und Pharmaindustrie<br />

sowie die Medizintechnik, eine stark steigende Nachfrage. Insgesamt können<br />

wir unsere Kapazitäten in allen Divisionen flexibel anpassen. Dabei ist eine<br />

uneingeschränkte Erreichbarkeit sichergestellt. Unsere Kunden können auf<br />

die gewohnte Reaktionsgeschwindigkeit, Lieferfähigkeit und Liefertreue vertrauen.<br />

Das hat viele unserer KAPSTO® Partner beruhigt, die zwingend auf<br />

unsere Produkte angewiesen sind, um die eigene Lieferfähigkeit zu erhalten.<br />

www.poeppelmann.com<br />

Jetzt<br />

kostenlos<br />

anmelden!<br />

ERSCHEINT<br />

MONATLICH<br />

http://bit.ly/VFV_Newsletter


UMFRAGE<br />

IFAS-FLUIDTECHNIK-UMFRAGE –<br />

ERSTE EINBLICKE<br />

MENSCHEN UND MÄRKTE<br />

Im Rahmen einer Studie befragt das ifas<br />

Branchenmitarbeiter zur aktuellen Situation.<br />

Das Institut gibt einen Einblick in den<br />

Zwischenstand der weiterhin laufenden Umfrage.<br />

„…wir haben ein Ausmaß digitaler Transformation von zwei Jahren<br />

in zwei Monaten erlebt“. Dies sind die Worte von Microsoft-Chef<br />

Satya Nadella vor wenigen Wochen.<br />

SARS-CoV-2 hat innerhalb der letzten Monate zu tiefgreifenden<br />

Veränderungen im sozialen sowie wirtschaftlichen Umfeld geführt.<br />

Absagen von Messen, Konferenzen und anderen Plattformen erschweren<br />

den Austausch und die Feststellung des Ist-Zustands.<br />

Auch für die Forschung und Entwicklung stellt die momentane Situation<br />

eine neue Situation dar. Welche Auswirkungen hat diese<br />

Pandemie auf die Weiterentwicklung unserer Branche und welche<br />

Tendenzen und Forschungsfragen ergeben sich daraus für die Zukunft?<br />

Als Forschungseinrichtung, welche die ganze Bandbreite der<br />

<strong>Fluidtechnik</strong> betrachtet, wollen wir der Branche auch hierauf Informationen<br />

und Antworten liefern.<br />

Daher hat das Team des Instituts für fluidtechnische Antriebe und<br />

Systeme (ifas) der RWTH Aachen einen standardisierten Fragebogen<br />

entwickelt, mit dem wir uns für Sie den Auswirkungen von SARS-CoV-2<br />

auf die Branche nähern möchten. Zur Teilnahme direkt aufgefordert<br />

wurden dem Institut verbundene Personen u.a. aus den Bereichen der<br />

Entwicklung, Fertigung, Vertrieb und Geschäftsführung von in der <strong>Fluidtechnik</strong><br />

tätigen Unternehmen. Über Social-Media sowie die <strong>O+P</strong><br />

wurde ebenfalls zur Teilnahme aufgerufen. Ein Einblick in die Ergebnisse<br />

dieses nicht repräsentativen und die Branche nicht vollständig<br />

erfassenden Meinungsbildes wird im Folgenden vorgestellt. Die Umfrage<br />

erhebt weder Anspruch auf Absolutheit noch auf Vollständigkeit.<br />

Trotzdem zeigen die Ergebnisse spannende Tendenzen auf.<br />

12 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2020</strong>/06 www.oup-fluidtechnik.de


UMFRAGE<br />

Die Stichprobe fasst n=122 vollständig ausgefüllte Fragebögen,<br />

von denen 111 zur Auswertung herangezogen wurden. Nachfolgende<br />

Aussagen beziehen sich auf den Umfragezeitraum vom<br />

07.05. bis 18.05.<strong>2020</strong>.<br />

DIE TEILNEHMER<br />

Teilnehmer von Unternehmen aus dem Zulieferer- und Systemanbieterbereich<br />

bilden mit 48,5 sowie 35,1 % die größten Gruppen, gefolgt<br />

von F&E-Dienstleistern mit 8,1 % und sonstigen mit 8,3 %.<br />

71,2 % der Befragten arbeiten für ein Unternehmen mit mehr als<br />

250 Mitarbeitern. Von den Teilnehmern der Studie wurde die EU als<br />

bedeutendster Absatzmarkt gewertet, gefolgt von Asien und Nordamerika.<br />

Der Fokus liegt auf dem Anlagenbau gefolgt von Bau-,<br />

Land und Werkzeugmaschinen sowie dem Automobilsektor.<br />

DIE AKTUELLE SITUATION<br />

Wie in vielen anderen Branchen auch, werten die Befragten gegenwärtig<br />

die Unsicherheit über den Verlauf der Pandemie, operative<br />

Einschränkungen durch Personenschutzmaßnahmen und Verzögerungen<br />

sowie Ausfälle in Zulieferketten als die größten Belastungen<br />

des Geschäfts (Reihenfolge der Nennungen).<br />

In allen Unternehmensbereichen geben knapp die Hälfte der Befragten<br />

Kurzarbeit in ihrem Unternehmen an. In der Produktion<br />

sind es mit über 60 % mehr, in der F&E mit 43 % etwas weniger. Bei<br />

der Prognose langfristiger Auswirkungen auf die Unternehmen<br />

dominiert Ungewissheit. Jedoch werden Verkleinerung des Produktportfolios<br />

oder der Rückzug aus einzelnen Märkten als sehr<br />

unwahrscheinlich angesehen. Positiv erscheint, dass auch der Abbruch<br />

von Entwicklungsvorhaben aktuell als weniger wahrscheinlich<br />

erachtet wird. Trotz des großen Einflusses der aktuellen<br />

Verzögerungen in der Lieferkette, werden die Chancen auf neue<br />

Kunden durch Wahl regionaler Anbieter infolge von Deglobalisierung<br />

oder die Akzeptanz höherer Preise für Produkte aus robusteren<br />

Lieferketten als wenig zutreffend erachtet.<br />

DIE HERAUSFORDERUNGEN<br />

DER KOMMENDEN JAHRE<br />

Während die Befragten die abkühlende Konjunktur als die größte<br />

Herausforderung des vergangenen Jahres erachten, erwarten sie in<br />

fünf Jahren ein insgesamt positives Bild. Mit Herausforderungen, wie<br />

sie im Automobilsektor gegenwärtig in Form von technologischer<br />

Disruption und anstehender Transformation zu beobachten sind,<br />

sieht sich die befragte <strong>Fluidtechnik</strong>branche gegenwärtig (noch)<br />

nicht konfrontiert, sehr wohl aber mit der Digitalisierung. Der Anteil<br />

von Algorithmen bzw. Software in Produkten wird von den Umfrageteilnehmern<br />

gegenwärtig im Mittel bei 6 % gesehen, während in 5<br />

Jahren deutlich über 10 % erwartet werden. Für die anhaltende Umsetzung<br />

der Digitalisierung der Produkte sehen sich die Befragten<br />

teils gut aufgestellt, teils werden klare Defizite geäußert. Der technologische<br />

Wandel wird von den Befragten noch vor Handelskriegen,<br />

Klimaschutz, Pandemieschocks oder Regulierung als die größte zu<br />

bewältigende Herausforderung der kommenden Jahre gesehen.<br />

Eine stetige Weiterentwicklung der <strong>Fluidtechnik</strong>, gemeinschaftlich<br />

und in stetigem Austausch erachten wir, das ifas, als essentiell,<br />

damit die Branche zukünftig konkurrenzfähig bleibt. Diese und<br />

weitere Umfragen für die Branche sowie weitere Auswertungen<br />

sollen hierzu unser Beitrag sein.<br />

Foto/Grafik: adobe stock/ifas<br />

www.ifas.rwth-aachen.de<br />

Die Studie ist für eine Teilnahme noch geöffnet und unter<br />

https://ifas.limequery.org/2 erreichbar. Über Ihre Teilnahme<br />

freuen wir uns sehr. Weitere Auswertungen der Daten<br />

werden auf der Homepage des ifas und in einer weiteren<br />

Ausgabe der <strong>O+P</strong> folgen.<br />

GESCHÄFTSHINDERNISSE<br />

Folgen der SARS-CoV-2-Pandemie<br />

technologische Veränderungen<br />

Folgen des Brexit<br />

Handelsrestriktionen/Protektionismus<br />

abkühlende Konjunktur<br />

zunehmender Wettbewerb<br />

Maßnahmen/Investitionen für Klimaschutz<br />

Regulierung<br />

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4<br />

Mittelwert<br />

[nicht relevant = 0, ..., sehr relevant = 4]<br />

n in 5 Jahren n vergangenes Jahr<br />

www.oup-fluidtechnik.de <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2020</strong>/06 13


DIGITALISIERUNG<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN TITEL<br />

DIGITALE ANSÄTZE IN DER HYDRAULIK:<br />

EINE ENERGIESPARENDE LÖSUNG<br />

FÜR PRESSEN<br />

Beim Betreiben von Maschinen und Anlagen ist<br />

die Hydraulik − vor allem in der Industrie − nach<br />

wie vor unverzichtbar. So lassen sich mithilfe<br />

hydraulischer Systeme unter hohem<br />

Wirkungsgrad, großer Leistungsdichte und<br />

Flexibilität, ungeahnte Massen bewegen. Um<br />

konventionelle Hydraulikanlagen auch fit für die<br />

digitale Zukunft zu machen, hat die LCM GmbH,<br />

ein Partnerunternehmen der Pepperl+Fuchs<br />

Gruppe, ein innovatives System aus<br />

Digitalventilen und intelligenter Sensorik<br />

entwickelt.<br />

Bereits seit dem 18. Jahrhundert kennt und nutzt man die Hydraulik<br />

– das Strömungsverhalten von Flüssigkeiten –, um<br />

große Lasten mit möglichst geringem Kraftaufwand zu bewegen.<br />

„Dieses Prinzip kennt man in seiner einfachsten<br />

Form, auch vom Radfahren, genauer gesagt vom Bremsvorgang“,<br />

erklärt Dr. Bernd Winkler, Business Area Manager Drives bei LCM:<br />

„Hierfür ist ein kleiner Zylinder am Handhebel mit einem großen an<br />

der Bremse verbunden, dazwischen befindet sich das Hydrauliköl.<br />

Um über den großen Kolben die nötige Bremskraft aufbauen zu<br />

können, muss auf den kleinen verhältnismäßig wenig Kraft ausgeübt<br />

werden. Die Kraft, die der Fahrer mit nur einem Finger auf den<br />

Bremshebel ausübt genügt, um das Fahrrad selbst bei steilen Bergabfahrten<br />

zum Stehen zu bringen.“<br />

Dies ist nur einer der vielfältigen Anwendungsbereiche, die von<br />

Baumaschinen über Kraftfahrzeuge bis hin zu industriellen Großpressen<br />

reichen.<br />

Um die Prozesse in Hydraulikanwendungen noch schlanker, transparenter<br />

und vor allem energiesparender zu machen, hat die österreichische<br />

LCM GmbH aus Linz ein ausgeklügeltes digitalhydraulisches<br />

System entwickelt, das u.a. in leistungsstarken Hydraulikpressen eingesetzt<br />

wird. Möglich wurde die Realisierung der zukunftsweisenden<br />

14 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2020</strong>/06 www.oup-fluidtechnik.de


DIGITALISIERUNG<br />

POINTIERT<br />

DIGITALVENTILE ARBEITEN<br />

LECKAGEFREI<br />

REGELGENAUIGKEIT VON EINEM<br />

ZEHNTEL BAR<br />

SENSORDATEN GELANGEN IN<br />

STEUERUNG UND CLOUD<br />

ANLAGEN-ZUGRIFF PER<br />

ENDGERÄT MÖGLICH<br />

01 Ein Demonstrator veranschaulicht<br />

die Funktionsweise der Digitalhydraulik<br />

Lösung durch das Know-how des deutschen Partners Pepperl+Fuchs,<br />

einer der führenden Innovatoren im Bereich industrieller Sensoren<br />

für die Fabrik- und Prozessautomatisierung.<br />

DIGITALVENTILE − MEHR LEISTUNG BEI<br />

GERINGEREM ENERGIEVERBRAUCH<br />

Für Automobilzulieferer beispielsweise sind Hydraulikpressen<br />

zur Herstellung von Gleitlagern oder Bremsbelägen unverzichtbar.<br />

Aufgrund ihrer beeindruckenden Dimensionen nehmen sie<br />

nicht nur einen Großteil der Fertigungsfläche in Anspruch, auch<br />

ihr Energieverbrauch ist beachtlich und kostenintensiv. Ein großer<br />

Teil der Energie wird während des statischen Einpressens von<br />

Sinterteilen verbraucht. Hinzu kommt, dass überall wo Bewegung<br />

unter hohen Lasten stattfindet, auch ein hoher Verschleiß<br />

festzustellen ist, so etwa an den Hydraulikkomponenten, der<br />

Pumpe sowie am Öl selbst – dem Medium, das als Kraftüberträger<br />

dient. Vor diesem Hintergrund hat das Unternehmen LCM<br />

ein digitalhydraulisches System entwickelt, das die Effizienz der<br />

großen Pressen erhöht und diese im Sinne der Nachhaltigkeit<br />

optimiert.<br />

Doch was unterscheidet eine „konventionelle“ Presse von einer, die<br />

mit Digitalhydraulik ausgestattet ist? Dr. Winkler kennt die Antwort:<br />

„Im Vergleich zu herkömmlichen Reglern wie Proportional- oder<br />

Servoventilen weisen Digitalventile aufgrund ihrer „Sitzbauweise“<br />

keinerlei interne Leckagen auf – dies führt zu einem verbesserten<br />

Wirkungsgrad und macht sie resistenter gegenüber Öl-<br />

Verunreinigungen.“<br />

Solche Digitalventile lassen sich in den unterschiedlichsten<br />

Bereichen der hydraulischen Antriebstechnik einsetzen. „Deshalb<br />

haben wir bei LCM ein digitalhydraulisches System mit einfachen<br />

Schaltventilen entwickelt, das zusammen mit der Sensorik und Infrastruktur<br />

von Pepperl+Fuchs sowohl die Position als auch den<br />

Druck schnell und präzise regelt – und das bei niedrigem Energieverbrauch<br />

und somit zu geringen Kosten.“<br />

INTELLIGENTE SENSOREN SORGEN<br />

FÜR HOHE REGELGENAUIGKEIT<br />

Die digitale Lösung ist vor allem für Anwendungen interessant, bei<br />

denen Pressen einen bestimmten Druck über mehrere Minuten<br />

aufrechterhalten müssen, um eine gleichbleibende Qualität der<br />

www.oup-fluidtechnik.de <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2020</strong>/06 15


DIGITALISIERUNG<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN TITEL<br />

02 IO-Link Master mit OPC<br />

UA-Schnittstelle ermöglicht<br />

die Datenkommunikation<br />

aus der untersten Feldebene<br />

bis in eine Cloud<br />

Pressteile sicherzustellen. „Hierfür wechselt das System vom konventionellen<br />

Betrieb in den digitalhydraulischen Betrieb, bei dem<br />

ein gasgefüllter Hydraulikspeicher als Versorgung fungiert“, erklärt<br />

Winkler. Während der vierminütigen Haltephase soll idealerweise<br />

kein Pumpenlauf stattfinden und so praktisch keine Energie verbraucht<br />

werden. Entscheidend für die Regelgenauigkeit von einem<br />

Zehntel Bar ist vor allem die wiederholgenaue Ansteuerung der<br />

Schaltventile im Ballistik-Betrieb.<br />

Durch präzise Ansteuerung der Schaltventile, in denen der Ventilkolben<br />

nur einen Teilhub ausführt, werden dem Hydraulikzylinder<br />

kleinste Mengen Öl zugeführt. „Der Ölbehälter selbst ist mit einem<br />

intelligenten Ultraschallsensor ausgestattet, der dessen Füllstand<br />

permanent überwacht und die Daten via IO-Link an die übergeord-<br />

IO-LINK-MASTER / OPC UA<br />

Die neuen IO-Link-Master-Serien ICE2 (Ethernet/IP) und<br />

ICE3 (Profinet) bieten zusätzlich zum echtzeitfähigen<br />

Feldbusprotokoll eine OPC-UA-Schnittstelle und sind somit<br />

ideal geeignet für Cloud-basierte Anbindungen. Mit einem<br />

vollständig webbasierten Konfigurationskonzept, das ohne<br />

zusätzliche Software auskommt, stehen sie für eine<br />

effiziente Inbetriebnahme und sind auch für Stand-Alone-<br />

Applikationen ohne übergeordnete Steuerung eine<br />

optimale Lösung.<br />

nete Steuerungsebene überträgt“, so Thomas Brezina, Geschäftsführer<br />

bei Pepperl+Fuchs in Österreich. „Parallel dazu detektiert das<br />

Wegmesssystem PMI F90 die Position des Arbeits-Zylinders, um eine<br />

kontinuierliche Dosierung des Öls zu ermöglichen.“ „Basierend<br />

auf dieser Positionsrückmeldung sind die Ventile in der Lage, die<br />

Drücke im Zehntel-Bar-Bereich und die Positionen bis zu Mikrometer-Genauigkeit<br />

zu halten – ein echter Meilenstein für uns und<br />

unsere Kunden, die damit ein präziseres Sinterergebnis erhalten<br />

und gleichzeitig Kosten einsparen“, so Winkler.<br />

„DATENAUTOBAHN“ ZUR CLOUD<br />

Eine aussagekräftige Zustandsüberwachung („Condition Monitoring“)<br />

wird jedoch erst mit einer entsprechenden Infrastruktur<br />

möglich, die den Weg für einen schnellen Datenaustausch bereitet.<br />

„Teil einer solchen Art von ‚Autobahn‘, die Daten auf direktem Weg<br />

zur Cloud führt, ist der IO-Link-Master der Serie ICE3 (Profinet) von<br />

Pepperl+Fuchs“, so Brezina.<br />

Der IO-Link-Master ist zusätzlich zur echtzeitfähigen Kommunikation<br />

via Profinet mit einer OPC-UA-Schnittstelle ausgestattet –<br />

der für die Industrie 4.0 favorisierte offene Standard zum Datenaus-<br />

MITHILFE UNSERER INNOVATIVEN,<br />

PASSGENAUEN SENSORTECHNOLOGIE<br />

UND DATENINFRASTRUKTUR KONNTE<br />

DIE HYDRAULIKANLAGE EFFIZIENT<br />

DIGITALISIERT WERDEN<br />

Thomas Brezina, Geschäftsführer, Pepperl+Fuchs, Österreich<br />

16 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2020</strong>/06 www.oup-fluidtechnik.de


DIGITALISIERUNG<br />

tausch. Darüber kommuniziert das Gateway BTC12 mit dem IO-<br />

Link-Master und überträgt die Daten an eine Cloud-Plattform. Dort<br />

lassen sich die Sensor-Informationen auf Dashboards visualisieren,<br />

auf die wiederum weltweit auch mit Mobilgeräten zugegriffen werden<br />

kann. Diese Daten lassen sich z.B. auch für Anwendungen zum<br />

Asset Management, Condition Monitoring oder Predictive Maintenance<br />

nutzen.<br />

Mit der Möglichkeit einer parallelen, störungsfreien Kommunikation<br />

via OPC UA sowie Ethernet-basierten Feldbusprotokollen<br />

sind aber auch hybride Systeme realisierbar, wie Brezina bestätigt:<br />

„Darin koordiniert eine Steuerung alle zeitkritischen Anwendungen<br />

respektive Abläufe, während weniger zeitkritische, aggregierte<br />

Zustandsdaten in eine Cloud fließen.“<br />

Mithilfe der Multilink-Technologie können Anwender zeitgleich<br />

von der Steuerung als auch von der Cloud aus auf das Gerät zugreifen.<br />

„Dank diesem intelligenten Zusammenspiel konnten wir die<br />

zuvor bestehende Datenlücke schließen und die Sensordaten auf<br />

direktem Weg in die Cloud bringen“, ergänzt Winkler.<br />

DATENGENERIERUNG UND -VERARBEITUNG<br />

EFFIZIENT VERKNÜPFT<br />

Die vom Ultraschallsensor und vom Positioniersystem ermittelten<br />

Messwerte gelangen mithilfe des Masters direkt an die speicherprogrammierbare<br />

Steuerung und parallel dazu in die Cloud. „Ist eine<br />

zuvor definierte Position beziehungsweise ein Grenzwert überschritten,<br />

wird Öl abgeführt – und umgekehrt“, beschreibt Brezina<br />

den Vorgang, der sich im Inneren der Maschine abspielt. Diese Anpassung,<br />

auch inkrementelle Steigerung genannt, geschieht solange,<br />

bis der Druck wieder stabil ist. Währenddessen übermittelt das<br />

Positioniersystem die aktuelle Position des Arbeits-Zylinders an<br />

den IO-Link-Master. Mithilfe der Multilink-Technologie ist dieser<br />

in der Lage, die ermittelten Sensordaten simultan über zwei Wege<br />

zu übermitteln. Ganz im Sinne des Seamless-Connectivity-Konzepts<br />

kann die Datenübertragung via Profinet an die Steuerung sowie<br />

parallel dazu über OPC UA an eine Cloud erfolgen. Brenzina:<br />

„Dies kann beispielsweise eine individuelle Cloud-Lösung von<br />

Neoception sein, dem Pepperl+Fuchs Start-up für industrielle IoT-<br />

Services.“<br />

Ein zusätzlich zwischengeschaltetes Edge-Gateway – zum Beispiel<br />

das BTC12 von Pepperl+Fuchs – übernimmt die Anpassung<br />

an die Cloud-Schnittstelle und sorgt so für eine sichere Datenübertragung.<br />

Auf diese Weise entsteht ein ineinander verzahntes<br />

Konzept zur Datengenerierung und -verarbeitung. „Mitarbeiter<br />

können sich per Smartphone oder Tablet jederzeit einen Über-<br />

03 Durchgängige und transparente<br />

Kommunikation vom Sensor in die Cloud<br />

blick über den Füllstand im Ölbehälter sowie über die Position<br />

der Presse verschaffen und damit den Anlagenzustand visualisieren“,<br />

ergänzt Brezina.<br />

„Mithilfe der gewonnenen Daten und der Anbindung an übergeordnete<br />

Systeme, konnten wir eine entscheidende Lücke schließen<br />

und unsere Kompetenzen zielführend bündeln“, betont Winkler.<br />

„Die Sensorik von Pepperl+Fuchs kann entweder bereits Teil der<br />

Anlage oder nachträglich als Retrofit-Lösung integriert worden<br />

sein. Die Vorteile für Anwender liegen jedenfalls klar auf der Hand:<br />

Der Einsatz von Digitalventilen kann die Ausfallsicherheit maßgeblich<br />

erhöhen, den Energieverbrauch senken und damit neue Maßstäbe<br />

im Bereich hydraulischer Anlagen setzen.“<br />

www.pepperl-fuchs.com<br />

Innovation konsequent weiterentwickelt.<br />

EIPQ<br />

NEU<br />

4-Quadranten Pumpe für Anwendungen<br />

im offenen oder geschlossenen Kreis<br />

Hohe Dynamik<br />

Sehr hoher volumetrischer<br />

Wirkungsgrad bei kleinen Drehzahlen<br />

Kompakte Bauform<br />

EIPS1<br />

V th von 1,6 – 5 cm³/U<br />

Kompakte Bauweise<br />

Sehr guter Wirkungsgrad<br />

Dauerbetriebsdruck<br />

bis 300 bar<br />

Lange Lebensdauer<br />

Erfahren Sie mehr: eckerle.com<br />

ECKKL-20003_Anz_EIPQ_EIPS_185x60mm_rz.indd 1 31.03.20 13:57<br />

www.oup-fluidtechnik.de <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2020</strong>/06 17


SPECIAL / INDUSTRIE 4.0<br />

PREDICTIVE MAINTENANCE<br />

WIE WARTUNG DURCH SMART<br />

PLASTICS PLANBARER UND<br />

EINFACHER WIRD<br />

„Digitalisierung“, „Internet der Dinge“, „Industrie 4.0“ und „smarte Produktion“<br />

– all dies sind längst keine Begrifflichkeiten einer rein akademischen Diskussion<br />

mehr. Dank Deep Learning verrichten Roboter in der Produktion bereits jetzt<br />

komplexe Aufgaben und Tablet & Co. gehören inzwischen nahezu zur<br />

Grundausstattung des Projektleiters und Instandhalters. Charakteristisch für<br />

diese Entwicklung ist: Daten sind die neue Leitwährung, sie zu generieren und<br />

zu evaluieren, ist eine zentrale Aufgabe.<br />

18 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2020</strong>/06 www.oup-fluidtechnik.de


PREDICTIVE MAINTENANCE<br />

Begonnen hat die Digitalisierung mit einer Idee, die als „Internet<br />

der Dinge“ (IoT) bekannt wurde und die in einer globalen<br />

Infrastruktur physische und virtuelle Gegenstände<br />

miteinander vernetzt. Einfaches Beispiel: Eine Druckerpatrone<br />

neigt sich dem Ende zu, und mit zwei Mausklicks stellt man<br />

sicher, dass Ersatz geliefert wird. Ziel ist es, die Vernetzung von Produktionssystemen,<br />

Produkten und Menschen, Produktion oder<br />

Distribution effizienter zu gestalten. Demnach kommunizieren<br />

Maschinen miteinander und tauschen Informationen über Status,<br />

Werkstücke und mögliche Fehlermeldungen aus.<br />

SMART PLASTICS ALS AKTIVE<br />

GESTALTER DER SMART FACTORY<br />

Als Hersteller und Lieferant von Komponenten aus Hochleistungskunststoffen,<br />

wie Energieketten, Leitungen und Gleitlagerprodukten,<br />

durchläuft das Unternehmen igus ebenfalls einen digitalen<br />

Entwicklungsprozess und richtet seine Produkte mehr und mehr<br />

auf den Einsatz in smarten Fabriken aus. Mit dem Ziel, die Wartung<br />

und Instandhaltung seiner plastics effizienter und wirtschaftlicher<br />

zu gestalten. Für die neue isense-Produktfamilie wurden deshalb<br />

unterschiedliche Sensoren und Überwachungssysteme entwickelt,<br />

die igus Kunststofflösungen zu intelligenten Produkten machen, zu<br />

sogenannten „smart plastics“. Das Ergebnis: Diese Komponenten<br />

gehen nicht einfach in den Status „defekt“, sie kündigen vielmehr<br />

diesen Defekt erst einmal als Wartungsbedürfnis an. Mit dieser<br />

Neuentwicklung etabliert igus die prädiktive, die vorausschauende<br />

Wartung – intelligente Produktion trifft auf ebenso intelligente<br />

Instandhaltung.<br />

FRÜHWARNSYSTEM DURCH<br />

INTELLIGENTE PROGNOSEN<br />

Das Prinzip der smart plastics ist schnell erklärt: Sensoren unterschiedlichster<br />

Art erfassen den Zustand der igus-Komponenten,<br />

Energieketten (E-Ketten), Leitungen oder auch Linear- und Rundtischlager,<br />

und melden diesen an einen Datenkonzentrator (icom-<br />

Modul), der diese Daten bei Bedarf an ein intelligentes System<br />

übermittelt. So können etwa E-Ketten im laufenden Betrieb auf ihre<br />

Zug- und Schubkraft hin überwacht und noch vor Eintritt eines<br />

Störfalls gewartet werden. So lässt sich das Worst-Case-Szenario –<br />

Anlagenstillstand und Produktionsstopp – vermeiden. Und mehr<br />

noch: Wartungen und Serviceeinsätze werden planbarer und damit<br />

effizienter.<br />

Gewerke, bei denen eine Vielzahl von Ketten im Einsatz ist, profitieren<br />

nicht nur von diesem Sensor, sondern auch vom isense-<br />

EC.B, einer Messtechnik, die Kettenbrüche detektiert. Denn das<br />

Messsystem meldet sich unmittelbar nach dem Bruch. Eine längere<br />

Überlastung der gegenüberliegenden Kettenseite wird vermieden,<br />

was auch diesen Serviceeinsatz zeitlich überschaubar macht und<br />

Folgeschäden an weiteren Kettengliedern vermeidet.<br />

Aber nicht nur für E-Ketten, auch für Leitungen hat igus Möglichkeiten<br />

zur präventiven Überwachung geschaffen, darunter<br />

die Sensortechnologie CF.Q, das die elektrischen Leitungseigenschaften<br />

misst. Darüber hinaus hat igus mit dem CF.D System<br />

auch ein neues Konzept zur intelligenten Überwachung von Busleitungen<br />

in E-Kettensystemen entwickelt. Durch die frühzeitige<br />

Alarmierung schon bei kleinsten Veränderungen der Übertragungseigenschaften<br />

erkennt das CF.D drohende Anlagenstillstände<br />

rechtzeitig.<br />

ONLINE: VORAUSSCHAUENDE WARTUNG<br />

DURCH ANBINDUNG AN DEN SERVER<br />

Sind die Messwerte eines Sensors an das icom-Modul übertragen,<br />

müssen diese „interpretiert“, also verstanden werden, um daraus<br />

01<br />

02<br />

POINTIERT<br />

SMART PLASTICS ERMÖGLICHEN VORAUS-<br />

SCHAUENDE PLANUNG VON WARTUNG<br />

EIN KOMMUNIKATIONSMODUL<br />

ÜBERWACHT MEHRERE E-KETTEN<br />

EC.B DETEKTIERT KETTENBRÜCHE<br />

CF.Q MISST ELEKTRISCHE<br />

LEITUNGSEIGENSCHAFTEN<br />

01 Durch isense kommunizieren die intelligente E-Kette,<br />

Leitung und Linearführung mit dem Kunden und informieren<br />

über ihren Zustand und mögliche Instandhaltungstermine<br />

02 Aufgrund frühzeitiger Alarmierung bei Veränderungen<br />

der Übertragungseigenschaften erkennt das CF.D System<br />

drohende Anlagenstillstände rechtzeitig<br />

www.oup-fluidtechnik.de <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2020</strong>/06 19


PREDICTIVE MAINTENANCE<br />

eine Handlungsanweisung zu generieren. Dies ist bisher über die<br />

Anbindung an die igus-Cloud möglich. Bei bestehender Online-<br />

Verbindung des icom findet ein kontinuierlicher Abgleich der<br />

Lebensdaueraussage mit der Cloud statt, um maximale Anlagenlaufzeiten<br />

bei minimalem Ausfallrisiko zu ermöglichen. Dadurch<br />

ist es bereits heute möglich, dass Wartungsteams die Serviceeinsätze<br />

optimal planen und nur noch die Wege zurücklegen, die<br />

wirklich nötig sind. Effizient getaktet nach Priorität: und dank<br />

Einbindung ins ERP auch mit dem passenden vorrätigen Ersatzteil,<br />

das nach der Sensorwarnung bereitgestellt wird. Das spart auf<br />

lange Sicht nicht nur Kosten, sondern unterstützt Schichtleiter,<br />

Wartungscrews und auch das Team in der Lagerhaltung bei der<br />

täglichen Arbeit. Denn durch diese Online-Verbindung und eine<br />

Anbindung an das igus CRM-System können Wartungseinsätze<br />

vorhergesehen werden. Monteure werden somit nicht erst gerufen,<br />

wenn die rote Signallampe eine Abschaltung meldet, sie<br />

bekommen vielmehr im Vorfeld eine E-Mail, dass Antriebe demnächst<br />

verschleißen, E-Ketten vom Totalausfall bedroht sind oder<br />

aus Altersgründen getauscht werden müssen. Elektriker profitieren<br />

von dauerhaften Messungen, die drohende Kabelbrüche signalisieren<br />

und dann per SMS melden (in Planung). So wird Wartung<br />

gestaltbar und kann priorisiert sein. Serviceteams lassen sich<br />

intelligent zusammenstellen, Personalengpässe und damit Totalausfälle<br />

zuverlässig vermeiden.<br />

Um intelligente Lagerhaltung und stets die richtige Ersatzteilmenge<br />

vorrätig zu haben, wird parallel zur anstehenden Wartungsmeldung<br />

– nach Zustimmung des Kunden – im igus CRM-System<br />

ein automatisches Angebot generiert und der vorher definierten<br />

Kontaktperson, z.B. dem Einkauf, zur Bestellung übermittelt.<br />

Doch mit der Online-Anbindung ist viel mehr möglich: Die<br />

Daten aus dem igus Labor werden auf einem Server mit den anonymisierten<br />

Kundendaten und zudem mit offenen Daten anderer<br />

Kundenanwendungen zu einem Datenmodell verarbeitet. All das<br />

geschieht unter Verwendung moderner Machine-Learning-Strategien,<br />

die sich komplexe Algorithmen zunutze machen und „schwache“<br />

künstliche Intelligenzen entstehen lassen. Das Ergebnis: eine<br />

Art datenbasiertes „elektronisches Konstruktionshandbuch“, welches<br />

die Lebensdauerberechnung aus dem geschützten Kundenbereich<br />

abfragt. Alle Daten, die eingebaute Sensoren an Ketten,<br />

Leitungen und Gleitlagern erfassen, fließen auf Wunsch in die<br />

(anonymisierte) igus Testdatenbank ein. Aus diesem über Jahrzehnte<br />

gewachsenen Datenpool bestimmt igus derzeit im Vorfeld<br />

die Soll-/Referenzwerte für die Betriebszustände von E-Ketten, beanspruchten<br />

chainflex Leitungen und Gleitlagern: Tausende bestehende<br />

Daten in Kombination mit neuen Daten bilden dabei intelligente<br />

Strukturen, sogenannte neuronale Netze, die in der Lage<br />

sind, daraus zu lernen.<br />

SPECIAL / INDUSTRIE 4.0<br />

03 Beim isense EC.RC messen und überprüfen verschiedene Sensoren<br />

durchgehend den betriebsgemäßen Lauf der Energiekette<br />

OFFLINE: FLEXIBLE DATENANBINDUNG<br />

DURCH NEUES 3-IN-1-MODUL<br />

Aufgrund der zunehmenden Bedeutung der IT-Sicherheit setzen<br />

viele Unternehmen jedoch immer mehr auf den Aufbau eigener<br />

SCADA-Systeme, daher hat igus seinen Datenkonzentrator jetzt<br />

zum icom.plus weiterentwickelt. Mit dem neuen Modul kann der<br />

Kunde die Daten auf die Weise einbinden, die ihm am besten für<br />

seine Anlage erscheint. Das icom.plus wird über igus Online-Konfigurationen<br />

mit initialen Lebensdaueralgorithmen programmiert.<br />

Die Besonderheit: Das neue Kommunikationsmodul kann auf Kundenwunsch<br />

nach der Online-Installation ohne Updatefunktion offline<br />

betrieben werden. In diesem „semi-offline“-Fall benötigt das<br />

Gerät während einer anfänglichen „Lernphase“ einen temporären,<br />

kurzzeitigen gesicherten IoT-Zugang zum igus Server, um die Berechnungsalgorithmen<br />

an das tatsächliche Bewegungs- und Umweltprofil<br />

der Kundenanwendung anzupassen. In sehr restriktiven<br />

Bereichen kann das Update auch über ein Speichermedium von<br />

Anfang an komplett „offline“ ausgeführt werden. So kann der<br />

Nutzer flexibel die Anbindung des Moduls und somit seiner Daten<br />

gestalten und eine Balance zwischen Laufzeitmaximierung und IT-<br />

Sicherheit herstellen.<br />

Das für die Berechnung der Wartungsempfehlung notwendige<br />

Bewegungsprofil wird über das Bussystem der Maschine direkt aus<br />

der Steuerung ausgelesen. Über den gleichen Weg wird die Information<br />

über die Anzahl der Tage bis zur nächsten empfohlenen<br />

Wartung sowie frei definierbare Warnmeldungen über ungewöhnliche<br />

Veränderungen der Sensordaten an die SPS-Steuerung übergeben.<br />

Die Anwenderinformation erfolgt direkt über den Anlagenmonitor<br />

oder über kundenspezifische SCADA-Systeme.<br />

FAZIT: NEUES ZEITALTER IN SACHEN<br />

WARTUNG UND INSTANDSETZUNG<br />

Unabhängig davon, ob sich der Kunde für die Online- oder Offline-<br />

Variante entscheidet: für die Wartung und Instandsetzung bietet<br />

die Digitalisierung mechanischer Produkte ein ungeahntes Potenzial.<br />

Auch, weil sie sich auf die ganze Wertschöpfungskette eines<br />

Produktes auswirken wird.<br />

Durch die verstärkte Nutzung intelligenter Technologien wird<br />

sich der Arbeitsalltag in Zukunft effizienter und leichter gestalten<br />

lassen. Die vorausschauende Wartung wird sich parallel zur Digitalisierung<br />

entwickeln und in absehbarer Zeit fester Bestandteil von<br />

Industrie 4.0 sein. Die effiziente und damit erfolgreiche Instandsetzung<br />

– sei es in der Automobilindustrie, im Maschinenbau, in<br />

der chemischen oder pharmazeutischen Industrie – wird in Zukunft<br />

von zwei Faktoren geprägt sein: zum einen vom Zusammenspiel<br />

historisch gewachsenen Praxiswissens und neu erworbenen<br />

Digital-Know-hows und zum anderen von der Kunst, sich beides<br />

zunutze machen zu können.<br />

www.igus.de<br />

20 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2020</strong>/06 www.oup-fluidtechnik.de


SENSOREN<br />

DRUCKSENSOREN MIT DISPLAY –<br />

DIE NEUE GENERATION<br />

IO-Link-fähigen Sensoren zur Hydraulik-,<br />

Kühlschmiermittel- und Pneumatiküberwachung<br />

gehört die Zukunft. Sie sind einfach zu<br />

installieren und zu parametrieren. Balluff stellt<br />

jetzt eine neue Generation seiner Drucksensoren<br />

mit Display vor.<br />

Die neuen Drucksensoren von Balluff zeichnen sich nicht nur<br />

durch ihre hohe Dichtigkeit aus (Schutzart IP 67, optional<br />

IP69K), sondern auch durch erweiterte Funktionalitäten:<br />

Umschaltbare Ausgänge erlauben einen besonders flexiblen<br />

Einsatz. Umfangreiche Diagnosefunktionen lassen sich über<br />

IO-Link für ein Condition Monitoring nutzen.<br />

Mit elf Druckbereichsvarianten decken die intelligenten IO-Link-<br />

Drucksensoren alle maßgeblichen Bereiche von -1…2 bar bis zu<br />

0…600 bar lückenlos ab. Verfügbar sind frontbündige Ausführungen<br />

und Standardversionen für Medien in allen Viskositäten. Aufgrund<br />

ihrer langzeitstabilen Messzelle sind Drift und Nullpunktverschiebung<br />

so gut wie kein Thema für den Anwender.<br />

Für den richtigen Überblick sorgt eine große, helle und damit auch<br />

gut ablesbare 4-stellige 7-Segmentanzeige mit Bedienfeld. Sie zeigt<br />

den aktuellen Systemdruck in bar, mbar, PSI oder Mpa an. Dabei unterstützt<br />

eine intuitive Menüführung die schnelle und einfache Parametrierung<br />

der Sensoren über zwei Tasten nach VDMA-Standard.<br />

Zusätzlich lassen sich über IO-Link die umschaltbaren Ausgänge (analog,<br />

digital und IO-Link) ansteuern und die Analogwerte sowie die eingestellten<br />

Schaltpunkte auslesen. Schaltpunkte, Hysterese, Fensterfunktionen<br />

und Rückschaltpunkte sind so auch schnell gesetzt.<br />

Umfangreiche Diagnosefunktionen, beispielsweise ein Betriebsstunden-<br />

und Druckspitzenzähler sowie die Indikation der internen<br />

Temperaturentwicklung informieren über den Gerätezustand und sorgen<br />

so für Transparenz im praktischen Betrieb. Sie lassen sich über IO-<br />

Link und teilweise auch über das Display abrufen und unterstützen<br />

eine hohe Maschinenverfügbarkeit. So kann der Anwender bei Bedarf<br />

auch über IO-Link die Druckspitzen im Kreislauf detektieren und,<br />

wenn nötig, auch Maßnahmen ergreifen, um diese zu eliminieren.<br />

Die Montage gelingt schnell über gängige, standardisierte Prozessanschlüsse<br />

und per M12- Steckverbindung. Weitere Anschlussmöglichkeiten<br />

bieten optional erhältliche Prozessadapter. Ist ein<br />

Auswechseln des IO-Link-Sensors erforderlich, so lässt er sich einfach<br />

per Plug-and-Play tauschen, wobei die für den Betrieb erforderlichen<br />

Parameterdaten automatisiert auf den Sensor übertragen<br />

werden. Die zentrale Parametrierung sorgt auch dafür, dass der<br />

Sensor nicht mehr zwingend zugänglich sein muss, sondern direkt<br />

an der messtechnisch idealen Position installiert werden kann.<br />

www.balluff.com<br />

POINTIERT<br />

SCHUTZART IP 67, OPTIONAL IP69K<br />

UMSCHALTBARE AUSGÄNGE<br />

ELF DRUCKBEREICHSVARIANTEN<br />

ZENTRALE PARAMETRIERUNG<br />

www.oup-fluidtechnik.de <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2020</strong>/06 21


SENSOREN<br />

AUS GSM-2 WIRD ARC-1 − DIE NEUSTE<br />

GENERATION DES DATENLOGGERS<br />

MIT FERNÜBERMITTLUNGSEINHEIT<br />

BEWÄHRTES BLEIBT<br />

Äußerlich hat sich das Nachfolgeprodukt indes nicht verändert: Die<br />

zylindrische Bauform des ARC-1 mit nur 48 mm Durchmesser kann<br />

einfach in das Kopfende eines in der Grundwassermesstechnik üblichen<br />

Peilrohrs mit 2 Zoll Durchmesser platziert werden. Der Einbau<br />

ist in wenigen Sekunden vollbracht. Das Gehäuse ist auf<br />

Beständigkeit gegen Betauung und kurzzeitige Überflutung ausgelegt.<br />

Die gedichtete Antenne wird von einer verschließbaren<br />

Abdeckkappe aus solidem Kunststoff verdeckt. So bleibt der Datenlogger<br />

bei Pegelmessungen in offener Landschaft vor Diebstahl und<br />

Vandalismus durch Menschen und wilden Tieren geschützt.<br />

Ausgestattet mit energieeffizienter Elektronik und einer hochwertigen<br />

Lithium-Batterie (3,9 V/32 Ah) ist es dem Logger möglich,<br />

bis zu 10 Jahre täglich Ergebnisse von 24 Messungen per E-Mail,<br />

SMS oder FTP zu übertragen. Die höchste Messrate beträgt 1 Messung/Minute.<br />

Zwei Spannungseingänge (0…5 V), 2 Digitaleingänge,<br />

eine BUS-Schnittstelle (RS485) für den Betrieb von bis zu 5 Pegelsonden<br />

sowie eine optionale SDI12-Schnittstelle für Wasseranalysegeräte<br />

machen den ARC-1-Datenlogger zu einem universellen<br />

Datenerfassungsmodul für Wide Area Messnetzwerke.<br />

KOSTENLOSE PC-SOFTWARE<br />

SPECIAL / INDUSTRIE 4.0<br />

Wer Druckmessungen wie Füll- und Pegelstände<br />

bequem aus der Ferne verfolgen und Grenzwerte<br />

überwachen wollte, griff bis anhin zum<br />

bewährten Keller-Produkt GSM-2. Inzwischen<br />

wurde der Datenlogger mit<br />

Fernübertragungseinheit weiterentwickelt und<br />

hat einen neuen Namen erhalten: Autonomous<br />

Remote Data Collector, kurz ARC-1.<br />

Aus Kompatibilitätsgründen umfasst das ARC-1 die gleichen<br />

Funktionen wie beim GSM-2. Einige Erneuerungen sind jedoch<br />

hinzugekommen:<br />

n Neu wird über das Mobilfunksystem 3G kommuniziert, optional<br />

auch über 4G. Die neuen Funkmodule erlauben zudem die Lokalisierung<br />

per Mobilfunknetz.<br />

n Die Mini-SIM-Karte ist einer Micro-SIM-Karte gewichen. Auf<br />

Wunsch kann der Datenlogger auch mit einer e-SIM geliefert<br />

werden.<br />

n Zu den System-Status-Informationen, wie Batteriezustand und<br />

Signalstärke, ist ein Feuchtigkeitssensor hinzugekommen.<br />

n Im Datenlogger ist eine Echtzeituhr (RTC) mit erhöhter Genauigkeit<br />

integriert, die bei einem Batteriewechsel eigenständig weiterläuft.<br />

Zudem können bereits vorhandene GSM-2-Datenlogger einfach<br />

zu ARC-1-Datenlogger aufgerüstet werden, falls das 2G-Netz an der<br />

bestehenden Messstelle nicht mehr zur Verfügung steht.<br />

Die flexible, komfortable und kostenlose Software „Data-Manager“<br />

übernimmt beim ARC-1 die Schlüsselfunktionen einer Überwachungs-,<br />

Sammel-, Steuer- und Organisationseinheit. Der Data-<br />

Manager sammelt die Messdaten, ordnet sie zu, stellt sie grafisch<br />

dar, meldet ggf. die Überschreitung von Grenzwerten und legt sie<br />

schließlich in einer lizenzkostenfreien mySQL-Datenbank ab. Mit<br />

diversen Export- und Internet-Funktionen wird Dritten der Zugriff<br />

auf die Messdaten und die Integration in deren Datenerfassungssysteme<br />

ermöglicht. Die komplette Parametrierung und Überwachung<br />

der einzelnen ARC-1-Datenlogger erfolgt ebenfalls über die<br />

Software Data-Manager.<br />

Das ARC-1 ist als „Tube“ oder „Box“ erhältlich. Alle Bauformen<br />

können als 3G, 4G oder mit LoRa bestellt werden. Die Box wird auf<br />

Wunsch auch als eigensichere Version geliefert.<br />

www.keller-druck.com<br />

POINTIERT<br />

NUR 48 MM DURCHMESSER<br />

1 MESSUNG/MINUTE<br />

EINSATZDAUER BIS ZU 10 JAHRE TÄGLICH<br />

VOR VANDALISMUS GESCHÜTZT<br />

22 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2020</strong>/06 www.oup-fluidtechnik.de


MARKTPLATZ<br />

PROPORTIONAL-ABSPERRVENTIL FÜR<br />

FLÜSSIGKEITEN UND LUFT<br />

Beim Eclipse,<br />

Clippards<br />

neuem Proportionalventil<br />

für<br />

Flüssigkeiten<br />

und Luft,<br />

kommt einer<br />

der robustesten<br />

und leistungsstärksten<br />

Miniatur-Linearantriebe<br />

der Branche zum Einsatz. Die Komponente verfügt über eine<br />

Keramik-Gleitdichtung und besitzt eine Durchflussauflösung<br />

von 0,19 ml pro Minute für Wasser beziehungsweise 0,007 l<br />

pro Minute für Luft bei max. zwei Bar. Anwender können für<br />

das Ventil zudem benutzerdefinierte Durchflussprofile<br />

erstellen. Das zum Patent angemeldete stufengesteuerte<br />

Proportionalventil eignet sich besonders für kritische<br />

Anwendungen in der Flüssigkeits- und Gasversorgung, in der<br />

medizinischen, analytischen und industriellen Automatisierung<br />

und immer dann, wenn es auf sehr gute Auflösung und<br />

hohe Wiederholbarkeit ankommt.<br />

www.clippard.eu<br />

EINSTIEG IN CAN-BUS-KOMMUNIKATION<br />

ERLEICHTERN<br />

Das Unternehmen Hawe Hydraulik<br />

hat die Produktfamilie des Proportional-Wegeschiebers<br />

Typ PSL um die<br />

Betätigungsoption CAN Lite erweitert.<br />

Damit bietet der Hersteller einen<br />

kostenoptimierten Einstieg in die<br />

CAN-Bus-Kommunikation in vielen<br />

mobilen Arbeitsmaschinen. Durch<br />

den Umstieg von einer Ventilansteuerung<br />

durch Pulsweitenmodulation<br />

(PWM) auf CAN-Bus, lassen sich die<br />

Ventile präzise ansprechen und Funktionsparameter einfach anpassen.<br />

Im Auslieferzustand sind Start- und Endposition des Wegeschiebers,<br />

der sich ferner durch eine geringe Hysterese auszeichnet, für eine<br />

einfache Inbetriebnahme bereits voreingestellt. Angeschlossen wird<br />

die Ventilbatterie mit nur einem Anschlussstecker an das Bussystem<br />

der Maschine. Die CAN-Lite-Betätigung kann mit der vollausgestatteten<br />

CAN-Betätigungsversion mit Schieberpositionsrückmeldung in<br />

einem Ventilverband kombiniert werden.<br />

Für den PSL-Wegeschieber sind Betriebsdrücke bis 420 bar und ein<br />

Volumenstrombereich von 1 bis 1 000 l/min in vier Baugrößen<br />

umsetzbar. Die unterschiedlichen Baugrößen lassen sich in einem Ventilverband<br />

kombinieren.<br />

bit.ly/hawe-psl<br />

NEUMEISTER HYDRAULIK BIETET INTERAKTIVE PRODUKTKONFIGURATION<br />

Als Komplettanbieter für Premium-Produkte geht Neumeister Hydraulik flexibel auf die Wünsche seiner Kunden ein und entwickelt<br />

und fertigt maßgeschneiderte Hydraulik-Komponenten. Dem Anspruch an professionelle Lösungen steht oft ein hoher Beratungsaufwand<br />

entgegen, die Projekte sind zeitintensiver und die Kalkulationen aufwendiger. Mit dem neu zur Verfügung stehenden interaktiven<br />

Produkt-Konfigurator des Softwareherstellers Cadenas können die Kunden nun selbst die Zylinder „entwickeln“. Für eine korrekte<br />

Konfiguration sorgt ein hinterlegtes Regelwerk, das falsche Kombinationen vermeidet. Die passende 3D-Geometrie der Baugruppe<br />

kann dann ebenfalls automatisch abgerufen und als Datenblatt gedruckt/abgespeichert oder als 3D-Datensatz in die kundeneigene<br />

Konstruktion übernommen werden. Es steht eine große Auswahl an 3D-Formaten zur Verfügung und das präferierte Format ist im<br />

Profil hinterlegbar. So kann der Betreiber selbst vorab individuelle Varianten auf Praktikabilität prüfen oder bestehende Kombinationen<br />

variieren. Anhand der im Konfigurator erstellten Daten kann dann schon konkret bei Neumeister Hydraulik angefragt werden – per<br />

E-Mail mit dem angefügten Datenblatt oder über die Schnittstelle im System.<br />

www.neumeisterhydraulik.de<br />

Positionssensoren für Hydraulikzylinder - Kolbenbohren ade!<br />

SGH-Serie bis 5 m Messlänge<br />

• absolute Erfassung des Zylinderhubs<br />

• kein Bohren des Kolbens notwendig<br />

• auch in Teleskopzylindern verwendbar<br />

• hohe Schock- und Vibrationsfestigkeit, IP69K<br />

Video ansehen<br />

http://bit.ly/2CeVh5B<br />

SIKO GmbH, Tel. +49 7661 394-0, www.siko-global.com


SENSORIK<br />

SPECIAL / INDUSTRIE 4.0<br />

„POWERLINK“<br />

MACHT POSITIONSSENSOREN<br />

NOCH LEISTUNGSFÄHIGER<br />

Durch kontinuierliche Forschung und Entwicklung schafft das Unternehmen<br />

MTS Sensors ständig neue Lösungen für Messaufgaben in den Industrie-,<br />

Mobilhydraulik- sowie Prozessbranchen. Nun hat der Hersteller durch die<br />

Erweiterung der Industriesensoren der R-Serie V durch eine Powerlink-Schnittstelle<br />

das Anwendungsspektrum nochmals erweitert.<br />

24 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2020</strong>/06 www.oup-fluidtechnik.de


SENSORIK<br />

POINTIERT<br />

INDUSTRIE 4.0-FÄHIG<br />

MESSUNG SYNCHRON ZUM TAKT<br />

DER STEUERUNG<br />

AUFLÖSUNG BIS ZU 0,5ΜM AUSLESBAR<br />

SENSOREN SIND ABWÄRTSKOMPATIBEL<br />

Die absoluten, linearen Positionssensoren von MTS Sensors<br />

basieren auf der proprietären, magnetostriktiven Temposonics<br />

Technologie. Jeder der robusten Positionssensoren<br />

besteht aus einem ferromagnetischen Wellenleiter, einem<br />

Positionsmagneten, einem Torsions-Impulswandler und Sensorelektronik<br />

zur Signalaufbereitung. Der Magnet, der am bewegten<br />

Maschinenteil befestigt ist, erzeugt an seiner jeweiligen Position ein<br />

Magnetfeld auf dem Wellenleiter. Zur Positionsbestimmung wird<br />

ein kurzer Stromimpuls in den Wellenleiter geleitet, welcher ein radiales<br />

Magnetfeld erzeugt.<br />

Die kurzzeitige Interaktion beider Magnetfelder löst einen Torsionsimpuls<br />

aus, der den Wellenleiter entlang läuft. Wenn die Ultraschallwelle<br />

das Ende des Wellenleiters erreicht, wird sie in ein elektrisches<br />

Signal umgewandelt. Die Geschwindigkeit, mit der sich die Welle ausbreitet,<br />

ist bekannt. Daher lässt sich anhand der Zeit, die zwischen<br />

dem Auslösen des Stromimpulses und dem Empfang des Rücksignals<br />

vergeht, eine exakte, lineare Positionsmessung bestimmen.<br />

Auf dieser Funktionsweise basieren auch die Positionssensoren<br />

der R-Serie V des Herstellers, die sich nicht nur durch eine hohe Robustheit<br />

gegen Vibrationen und hohe Temperaturen auszeichnen,<br />

sondern auch ausgelegt sind für Industrie 4.0-Konfigurationen. Die<br />

Industrie 4.0-Funktionen der Sensoren bieten den Anwendern große<br />

Vorteile, da sie neben den reinen Prozessdaten (Position/ Geschwindigkeit)<br />

auch Zusatzinformationen über den Prozess liefern.<br />

So werden im laufenden Betrieb Status- und Statistikdaten aufgenommen<br />

und verarbeitet. Sie helfen, die Prozesse innerhalb der<br />

Anwendung besser zu verstehen.<br />

POWERLINK-SCHNITTSTELLE ERÖFFNET<br />

NEUE MÖGLICHKEITEN<br />

Nach der erfolgreichen Markteinführung der R-Serie V mit Ether-<br />

CAT, Profinet-, EtherNet/IP- und SSI Ausgängen hat MTS Sensors<br />

die R-Serie V nun um eine Powerlink-Schnittstelle erweitert. Mithilfe<br />

dieser Entwicklung kann die Messung nun synchron zum Takt der<br />

Steuerung gestartet werden. Dieses Merkmal ist eine maßgebliche<br />

Voraussetzung für Prozesse, die gleichzeitige Aktionen erfordern.<br />

Der Sensor kann auch eine Auflösung bis zu 0,5 µm auslesen, was<br />

eine Premiere für einen magnetostriktiven Powerlink Sensor ist.<br />

Powerlink ist eine softwarebasierte Lösung, die dem Ethernet-<br />

Standard IEEE 802.3 entspricht. Der Powerlink Sensor der R-Serie V,<br />

der in Stabform (RH) und Profilform (RP) erhältlich ist, verfügt über<br />

einige Merkmale, die ihn für eine Vielzahl von Anwendungen ideal<br />

machen. Mit 250 µs erreicht der Sensor die gleiche minimale Zykluszeit<br />

wie die R-Serie V Profinet. Zudem ermöglicht die Extrapolation<br />

bei der R-Serie V Powerlink die Ausgabe eines neuen Positionswerts<br />

bei jedem Takt unabhängig von der Messlänge des Sensors.<br />

Der Sensor unterstützt auch Multipositions- und -Multigeschwindigkeitsmessungen<br />

mit bis zu 30 Magneten. Die Abwärtskompatibilität<br />

auf Basis bewährter elektrischer Verbindungen und<br />

mechanischer Konstruktionen ermöglicht eine nahtlose Integration<br />

in bestehende Anwendungen.<br />

ASSISTENT SAMMELT ZUSÄTZLICHE DATEN<br />

Über den optional erhältlichen TempoLink Sensorassistenten lassen<br />

sich zusätzliche Informationen über den Sensorstatus, wie z.B.<br />

den gesamten Weg des Positionsmagneten oder die Gesamtbetriebsstunden<br />

des Sensors, auslesen und über das Powerlink-Protokoll<br />

an die Steuerung übertragen. Die R-Serie V ist von der EPSG<br />

zertifiziert und trägt das Logo „Ethernet Powerlink certified product“.<br />

„Basierend auf unserer langjährigen Erfahrung ist die R-Serie<br />

V der nächste Schritt in der innovativen Entwicklung unserer Sensoren<br />

und die Ergänzung der Powerlink Schnittstelle für die neue<br />

Generation ermöglicht es uns, noch mehr industrielle Systeme zu<br />

unterstützen“, so André Beste, Leiter Technisches Marketing bei<br />

MTS Sensors. „Indem wir die Qualitäten, für die wir bekannt sind,<br />

beibehalten und gleichzeitig die Grenzen von Industrie 4.0 erweitern,<br />

sind wir in der Lage, unseren Kunden die beste und fortschrittlichste<br />

R-Serie zu liefern, die wir jemals hergestellt haben.”<br />

www.mtssensors.com<br />

www.oup-fluidtechnik.de <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2020</strong>/06 25


VENTILSTEUERUNG<br />

DIE WACHSENDE BEDEUTUNG VON<br />

INDUSTRIAL-ETHERNET-KONNEKTIVITÄT<br />

IN PNEUMATIKVENTILEN<br />

SPECIAL / INDUSTRIE 4.0<br />

Industrial Ethernet wird als industrieller<br />

Standard zur Geräte-Vernetzung immer beliebter<br />

und stellt spezifische Anforderungen an Anbieter<br />

von Pneumatikventilen. Besonders gefragt ist<br />

dabei eine zuverlässige, stabile und<br />

leistungsstarke Konnektivität.<br />

Industrial Ethernet (IE) weist eine jährliche Wachstumsrate von<br />

22 Prozent auf und repräsentiert derzeit 52 Prozent des gesamten<br />

Konnektivitätsmarktes. Für die steigende Popularität dieser<br />

Technologie gibt es viele Gründe. So wurden in den letzten Jahren<br />

mehrere IE-Protokolle eingeführt, die eine höhere Verfügbarkeit<br />

bieten als herkömmliche Feldbusse und deshalb von den Herstellern<br />

von Automatisierungsgeräten weitgehend übernommen<br />

wurden. Eine hohe Benutzerfreundlichkeit, eine gute Rückwärtskompatibilität<br />

und die Verfügbarkeit robuster, fest verdrahteter<br />

Komponenten, die vor elektrischen Störungen geschützt sind,<br />

pushen die Technologie ebenfalls. Weitere Gründe für das erhebliche<br />

Wachstum des globalen IE-Marktes sind das vermehrte Aufkommen<br />

von Cloud-Lösungen sowie die gestiegene Nachfrage<br />

nach vernetzten Geräten.<br />

INDUSTRIAL ETHERNET IN DER SMART FACTORY<br />

Industrie 4.0 unterstützt die Entwicklung intelligenter Fabriken,<br />

sogenannter „Smart Factories“, mit vorausschauender Wartung<br />

und integrierter Diagnose. Das Ziel ist letztlich die Beseitigung<br />

Autor: Patrick Berdal, European Product Manager Controls, Parker Hannifin<br />

von Ausfallzeiten bei gleichzeitiger Steigerung der Produktivität.<br />

Das verlangt intelligente, flexible und dynamische Anlagen. Fertigungsprozesse<br />

müssen neu organisiert und Produktionsketten<br />

über Unternehmensgrenzen hinweg eng miteinander verzahnt<br />

werden – von Lieferanten über Logistik bis hin zum Product<br />

Lifecycle Management.<br />

Um diese Ziele zu erreichen, setzen intelligente Fabriken auf eine<br />

fortschrittliche Datenerfassung und -analyse. In einem IE-Netzwerk<br />

bedeutet dies, dass die Produktivität mithilfe einer in Echtzeit<br />

kontrollierten Fertigung gesteigert wird. Dabei werden Daten erfasst<br />

und generiert, die sowohl eine vorausschauende Wartung unterstützen<br />

als auch, aufgrund exakter Rückmeldungen aus dem<br />

laufenden Fertigungsprozess, Entscheidungen erleichtern. Solche<br />

Analysen können auf verschiedene Weise durchgeführt werden:<br />

entweder indem Daten bei Bedarf gespeichert und abgerufen werden<br />

(azyklische Daten) oder dadurch, dass sie in Echtzeit über das<br />

Netzwerk zur sofortigen Information zurückgegeben werden<br />

(zyklische Daten).<br />

PROTOKOLLE FÜR EINEN<br />

BESSEREN DETERMINISMUS<br />

IE erfordert oft robuste Steckverbinder, Kabel und insbesondere einen<br />

besseren Determinismus – als Garantie dafür, dass das Netzwerk<br />

die Arbeitslasten rechtzeitig an die vorgesehenen Knoten<br />

bringt. Für einen verbesserten Determinismus verwendet das IE<br />

spezielle Protokolle. Solche Anwendungsprotokolle wie zum Beispiel<br />

Profinet, Ethernet/IP oder EtherCAT sind in der Industrie weit<br />

verbreitet, da die Anwender höhere Datenraten und Entfernungen<br />

fordern.<br />

Jedes Protokoll verfügt über einen eigenen Satz von Attributen,<br />

sodass die Auswahl anwendungsabhängig ist. Profinet beispielsweise<br />

ist so kompatibel, dass es neben Echtzeitkanälen auch einen<br />

Standard-TCP/IP-Stack unterstützt. Alternativ können bei der Verwendung<br />

von EtherNet/IP gewöhnliche Switches und andere IE-<br />

26 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2020</strong>/06 www.oup-fluidtechnik.de


VENTILSTEUERUNG<br />

POINTIERT<br />

IE-MARKT VERZEICHNET HOHE<br />

WACHSTUMSRATEN<br />

KOSTENGÜNSTIGE IE-KONNEKTIVITÄT<br />

IST GEFRAGT<br />

P2M IE NETZWERKKNOTEN EINFACH<br />

KONFIGURIERBAR<br />

BEDÜRFNISSE VON INDUSTRIE 4.0<br />

WERDEN GEDECKT<br />

Der Netzwerkknoten P2M IE ermöglicht eine einfache und kosteneffiziente<br />

Verbindung zu jedem Industrial-Ethernet-Netzwerk. Er kann drei<br />

Ventiltypen von Parker an das IE-Netzwerk anschließen: Moduflex<br />

(links), H Micro (mitte) und die ISO-Ventile der H-Serie (rechts)<br />

Standard-Infrastrukturen verwendet werden – das hält die Gerätekosten<br />

niedrig. EtherCAT führte das Prinzip des Pass-Through-Readings<br />

(On-the-Fly-Verarbeitung) ein, das Single-Node-Targeting<br />

beseitigt und eine maximale Bandbreitenauslastung ermöglicht.<br />

Unabhängig davon, welches Protokoll am besten für die jeweilige<br />

Anwendung geeignet ist, genügten diese Durchbrüche, um IE zu einem<br />

wichtigen Bestandteil von Steuerungssystemen auf der ganzen<br />

Welt zu machen.<br />

Ein weiterer Vorteil des IE ist die Kompatibilität mit Standard-<br />

Access Points, Routern, Consumer Switches, Hubs, Kabeln und<br />

Glasfasern. Zwischenzeitlich können Peer-to-Peer-Architekturen<br />

Master-Slave-Konfigurationen ersetzen, was die Interoperabilität<br />

optimiert. IE spart nicht nur Platz und Verkabelung, sondern vereinfacht<br />

durch hochverfügbare Systemintegrationstools auch die<br />

Inbetriebnahme von Anlagen.<br />

ZUVERLÄSSIGE NETZWERKKNOTEN FÜR<br />

KOSTENEFFIZIENTE KONNEKTIVITÄT<br />

Trotz der zunehmenden Akzeptanz und Verbreitung von IE, ist die<br />

einfache, kosteneffiziente Herstellung von IE-Konnektivität nach<br />

wie vor ein Schlüsselthema für die Entwickler von Automatisierungstechnik.<br />

Ingenieure, die ein kostengünstiges Mittel zum Anschluss<br />

von Pneumatikventilen an das IE suchen, können nun auf<br />

neue hochleistungsfähige und zuverlässige Netzwerkknoten zugreifen<br />

– beispielsweise den neuen P2M IE von Parker Hannifin.<br />

Der Netzwerkknoten wurde im Hinblick auf eine fortschrittliche<br />

Fabrikautomatisierung entwickelt, ist preisgünstig und einfach zu<br />

konfigurieren. Er eignet sich für den Anschluss von Parkers ISO-<br />

Ventile der H-Serie, das Moduflex-Ventil und das H Micro-Ventil an<br />

das IE-Netzwerk.<br />

Kostengünstige Netzwerkknoten mit integrierter Diagnose machen<br />

die Anbindung zu einer vorteilhaften Alternative zu herkömmlichen<br />

fest verdrahteten Lösungen. Sie tragen dazu bei, Komplexität<br />

und Kosten an der Maschine zu reduzieren; gleichzeitig<br />

unterstützen sie einfache Diagnosen, die für die Ausrichtung an<br />

den Bedürfnissen und Zielen von Smart Factories sowie Industrie<br />

4.0 erforderlich sind. Zu diesem Zweck bietet Parker jetzt eine breite<br />

Palette von IE-Konnektivitätsoptionen, darunter EtherNet/IP, Profinet<br />

IO, EtherCAT, Ethernet PowerLink, Modbus TCP/IP und CC-<br />

Link IE-Protokolle.<br />

Zur weiteren Optimierung der Netzwerkkonnektivität trägt<br />

Parkers Netzwerkportal der H-Serie bei. Es verbessert die Flexibilität<br />

der Maschine für IE-Anwendungen mit dem ISO-Ventil<br />

der H-Serie mit Universalverteiler. Das Netzwerkportal verwaltet<br />

digitale Maschinen- oder IO-Link-I/Os, sodass keine zusätzlichen<br />

SPS-Ein- und Ausgabekarten oder andere Fernmodule<br />

benötigt werden. Die I/O-Konnektivität des Ventilblocks über<br />

das Netzwerkportal ermöglicht eine einfache, kosteneffiziente<br />

und zentrale Maschinenanwendung − auch in ätzenden, nassen<br />

oder explosionsgefährdeten Bereichen und sogar bei extremen<br />

Temperaturen.<br />

Anspruchsvolle Automatisierungsanwendungen wie Motion<br />

Control und Safety sind ebenfalls ideale Anwendungsfelder für IE,<br />

da beide von der Zuverlässigkeit und zusätzlichen Bandbreite der<br />

Connectivity-Lösung profitieren. Dank IE ist die kostengünstige<br />

Konnektivität mit integrierter Diagnose endlich Realität geworden.<br />

Das reduziert Komplexität sowie Kosten und kommt so den Bedürfnissen<br />

von Smart Factories und Industrie 4.0 entgegen.<br />

In Zukunft dürften IE-Netzwerke weiter wachsen und zu einem<br />

wichtigen Standbein in der industriellen Kommunikation<br />

werden. Sie tragen zur Steuerung von Industrie und Infrastruktur<br />

bei, indem sie verschiedene Geräte, Maschinen, Systeme und<br />

Benutzer unabhängig von ihrem Standort verbinden. Und wenn<br />

die Industrie sämtliche Vorteile einer vollständigen und zuverlässigen<br />

Konnektivität nutzen will, ist die IE-Kompatibilität<br />

wichtiger Automatisierungskomponenten wie Pneumatikventilen<br />

entscheidend.<br />

www.parker.com<br />

www.oup-fluidtechnik.de <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2020</strong>/06 27


FILTERTECHNIK<br />

FILTERLEISTUNG NEU DEFINIERT −<br />

EINE INNOVATIVE GEWEBETECHNIK<br />

MACHT DEN UNTERSCHIED<br />

SPECIAL / INDUSTRIE 4.0<br />

Um die Leistungsdichte der Filter zu optimieren, ist neben<br />

der Erhöhung der Schmutzkapazität eine Reduzierung<br />

des Druckverlustes erforderlich. Berechnungen haben gezeigt,<br />

dass der spezifische Durchflusswiderstand von den<br />

eingesetzten Filtermaterialien abhängt, sowie von Struktur und Tiefe<br />

der Faltenzwischenräume, den sogenannten Faltenkanälen.<br />

Je tiefer ein Faltenkanal ist, desto größer ist auch der spezifische<br />

Durchflusswiderstand in der Falte. Die Ursache dafür ist, dass das<br />

Hydraulikmedium nicht ungehindert durch den Faltenkanal strömen<br />

kann.<br />

Bei den von ARGO-HYTOS neu entwickelten EXAPOR®MAX3<br />

Filterelementen kommt ein mithilfe einer speziellen Webtechnik<br />

Forderungen nach immer höheren Maschinenverfügbarkeiten,<br />

längeren Wartungsintervallen, günstigeren Ersatzteilen und<br />

niedrigeren Betriebskosten sind in der Mobil- und Industriehydraulik<br />

immer präsent. Vor diesem Hintergrund hat der Hersteller von<br />

Lösungen für die Hydraulikindustrie ARGO-HYTOS die neue<br />

Filterelement-Generation EXAPOR®MAX3 entwickelt.<br />

hergestelltes Hybrid-Stützgewebe aus Kunststoff- und Edelstahldrähten<br />

zum Einsatz. Es sorgt dafür, dass eine optimale Offenhaltung<br />

der Faltenkanäle sichergestellt ist. Der Druckverlust in einer<br />

Falte lässt sich dadurch um bis zu 50 % reduzieren. Durch Strömungssimulationen<br />

(Bild 01) gewonnene Erkenntnisse konnten<br />

in die Praxis umgesetzt und durch zahlreiche Versuche bestätigt<br />

werden. Simulationen halfen so maßgeblich, den Faltenkanal<br />

und darüber hinaus den Druckverlust im gefalteten Filtermaterial<br />

für das gesamte ARGO-HYTOS Produktportfolio zu optimieren.<br />

Der Druckverlust der Filterelemente ließ sich bei der Neuentwicklung<br />

im Vergleich zur Vorgänger Lösung EXAPOR®MAX2, um<br />

bis zu 20 % reduzieren. Im Umkehrschluss bedeutet dies, dass mit<br />

28 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2020</strong>/06 www.oup-fluidtechnik.de


den EXAPOR®MAX3 Filterelementen ein ca. 25 % höherer Volumenstrom realisiert werden<br />

kann, ohne das bisherige Druckverlust-Niveau zu überschreiten. Zukünftig lassen sich bei der<br />

Auslegung hydraulischer Anlagen, je nach Einsatzfall, also kleinere Filterbaugrößen verwenden<br />

und dadurch Gewicht, Ressourcen und Kosten einsparen.<br />

In vorhandenen Anlagen resultiert aus der Reduzierung des Druckverlustes, dass das Bypassventil<br />

zum Schutz der Filterelemente seltener und kürzer geöffnet ist. Dadurch gelangen<br />

weniger Partikel durch den Bypass auf die Reinölseite und die Gefahr von Funktionsstörungen<br />

aufgrund ungefilterten Öls wird erheblich reduziert.<br />

Stahlverschraubungen in<br />

Zink Nickel<br />

IhrLieferantfür höchste<br />

Anforderungen in der<br />

<strong>Fluidtechnik</strong>.<br />

Füralle Anwendungen.<br />

MULTIPHASEN-VLIES ERHÖHT SCHMUTZAUFNAHMEKAPAZITÄT<br />

Für den leistungsoptimierten Aufbau des neuen Filtermaterials der EXAPOR®MAX3 Filterelemente<br />

werden zum ersten Mal Vliese mit Multiphasenaufbau (Bild 02) verwendet. Diese zeichnen<br />

sich durch eine mehrfache Abstufung der Feinheit im Filterbalgaufbau aus. Da dies nun nicht<br />

mehr durch die Anzahl der Materiallagen limitiert ist, wird das frühzeitige Verblocken einzelner<br />

Lagen verhindert und eine gleichmäßigere und bessere Ausnutzung aller Vliesmaterialien<br />

realisiert. Diese neue, exakte Abstimmung des Filtermaterials führt zu einer stark verbesserten<br />

Schmutzaufnahmekapazität und damit verbunden, zu längeren Standzeiten in der Praxis. Die<br />

Schmutzaufnahmekapazität und damit die Standzeit wurden um bis zu 15 % gesteigert.<br />

Schneidringverschraubungen<br />

HYBRIDGEWEBE VEREINIGT VORZÜGE VON<br />

KUNSTSTOFF- UND EDELSTAHLDRÄHTEN<br />

Filterelemente unterliegen je nach Anwendung starken Biegewechselbeanspruchungen, hervorgerufen<br />

durch Volumenstromschwankungen. Ursachen dafür sind Drehzahlschwankungen von Antriebsmotoren,<br />

Zylinderübersetzungen, z. B. bei Baggern, sowie der Einsatz von Regelpumpen in<br />

modernen Arbeitsmaschinen. Durch die Volumenstromschwankungen treten Differenzdruckänderungen<br />

am Filterelement auf, was zur sogenannten Biegewechselbeanspruchung führt.<br />

Herkömmliche Filterelemente verfügen auf der Abström- bzw. Reinölseite über ein Stützgewebe<br />

aus Metall oder Kunststoff. Metallfäden bieten den Vorteil hoher Zugfestigkeit und<br />

elektrischer Leitfähigkeit, neigen jedoch zu Dauerbrüchen, speziell in Verbindung mit langen<br />

Serviceintervallen. Funktionsausfälle durch lose Drahtstücke im Hydraulikmedium sind<br />

häufig die Folge. Hier liegen die Stärken von Kunststoffgeweben, deren Fäden unempfindlich<br />

gegenüber Biegewechselbeanspruchungen sind, jedoch den Nachteil extrem niedriger Zugfestigkeit<br />

und elektrischer Leitfähigkeit besitzen.<br />

Um diesen materialspezifischen Nachteilen entgegenzuwirken, setzt ARGO-HYTOS auf das<br />

eigens entwickelte und patentierte Hybridgewebe, welches durch den Mix aus Edelstahl- und<br />

Polyesterfäden, alle Vorzüge von Metall- und Kunststoffgeweben vereint und die Nachteile von<br />

reinen Metall- oder Kunststoffgeweben vollständig ausschließt.<br />

Die in Längsrichtung angeordneten Edelstahlfäden können die durch die Filtration bzw.<br />

durch Differenzdrücke entstehenden Kräfte aufnehmen und elektrostatische Ladung ableiten,<br />

wodurch die Schädigung des Filtermaterials und die damit verbundene Verschlechterung der<br />

Schlauchverbinder<br />

Schweissverschraubungen<br />

Flanschverbinder<br />

Made in Germany<br />

• 30.000 Produkte ab Lager<br />

• Zubehör, Rohre,Sonderteile<br />

und Ventile<br />

• Versand am gleichen Tag<br />

• aus Stahl und Edelstahl<br />

www.CONEXA.de<br />

01 Simulation der Druckverluste in einer Einzelfalte: Oben: Herkömmliches Stahlgewebe − Unten:<br />

Hybrid-Stützgewebe mit optimierter Webart


FILTERTECHNIK<br />

02<br />

POINTIERT<br />

DRUCKVERLUST MASSGEBLICH<br />

REDUZIERT<br />

ERHÖHUNG DER PRAXIS-STANDZEIT IN<br />

ALLEN APPLIKATIONEN<br />

KLEINERE FILTERBAUGRÖSSEN<br />

MÖGLICH<br />

FLEXIBLER VIERFARBDRUCK NACH<br />

KUNDENWUNSCH<br />

Durchströmungsrichtung<br />

02 Die Vliese mit Multiphasenaufbau, die bei den EXAPOR®MAX3<br />

Filterelementen verwendet werden, zeichnen sich durch eine<br />

mehrfache Abstufung der Feinheit im Filterbalgaufbau aus<br />

03 Die vollautomatische Entschlüsselung der Code-Information per<br />

Smartphone zeigt an, ob es sich um ein Originalprodukt von<br />

ARGO-HYTOS oder einen Nachbau handelt<br />

Die Inbetriebnahme dieser neuen Anlage und die Einführung von<br />

EXAPOR®MAX3 in die Serienproduktion findet statt in der digitalen<br />

Fabrik, dem auch „Smart Lean Element Assembly Factory“ (Smart<br />

L.E.A.F.) genannten Neubau. Diese neuen Räumlichkeiten erlauben<br />

es, die ausgefeilten Produktionsmethoden mit den digitalen<br />

Möglichkeiten optimal zu vernetzen.<br />

Alle EXAPOR®MAX3 Filterelemente werden künftig zur optischen<br />

Aufwertung mit der neuen Schutzhülle versehen, was die Qualität<br />

der Produkte unterstreicht und deren Wiedererkennungswert deutlich<br />

steigert. Originale lassen sich dann schon äußerlich leicht von<br />

Kopien unterscheiden.<br />

Mithilfe der neuen Bedruckungstechnik sind auf Kundenwunsch<br />

auch vollflächige, farbige Bedruckungen jederzeit realisierbar. Neben<br />

Kundenlogo und Typenbezeichnung lassen sich auch weitere<br />

Produktinformationen oder z.B. Einbau- bzw. Wartungsanleitungen<br />

auf der Label-Fläche abbilden.<br />

SMARTE FILTERELEMENTE FÜR SMARTE SYSTEME<br />

SPECIAL / INDUSTRIE 4.0<br />

03<br />

Ölreinheit wirkungsvoll vermieden wird. Die quer zu den Metallfäden<br />

angeordneten Polyesterfäden sorgen für ein Optimum an Biegewechselfestigkeit<br />

und für die Vermeidung von Dauerbrüchen.<br />

INDIVIDUELLE BEDRUCKUNG DER SCHUTZHÜLLE<br />

Die Produktion der EXAPOR®MAX3 Filterelemente findet exklusiv<br />

in Deutschland statt. Im Werk Menzingen verfügt ARGO-HYTOS<br />

über Kompetenzen, um den Spezialanlagenbau von Kerntechnologien<br />

im Haus selbst durchzuführen, Zukunftstechnologien im<br />

Bereich der Fertigung zur Serienreife zu bringen und dadurch<br />

einzigartige Produktlösungen zu ermöglichen.<br />

Ein Beispiel dafür ist die EXAPOR®MAX3 Schutzhülle, die auf<br />

einer neu konzipierten Anlage um die Filterelemente geklebt und<br />

parallel per Vierfarbdruck bedruckt wird.<br />

Auf dem Markt werden häufig qualitativ minderwertige Nachbauelemente<br />

angeboten. Zur Identifikation solcher Kopien ist mit<br />

der Einführung der neuen Premium-Filterelementgeneration<br />

EXAPOR®MAX3 eine weitere zukunftsweisende Option verfügbar:<br />

Die Aufbringung eines digital lesbaren Produktschutzmerkmals<br />

in Form eines 2D-Codes (Bild 03). Dieser Code ermöglicht online<br />

per Smartphone eine einfache und weltweite Echtheitsprüfung<br />

am Originalprodukt und reduziert so Maschinenschäden durch<br />

Produktfälschungen als auch Imageschäden oder Produkthaftungsrisiken.<br />

Die Durchsetzung von z.B. Markenrechten und Patenten<br />

wird vereinfacht.<br />

Die vollautomatische Entschlüsselung der Code-Information<br />

zeigt dann in kürzester Zeit an, ob es sich um ein Originalprodukt<br />

oder einen Nachbau handelt. Weitere einzelstückspezifische Informationen<br />

können ebenso digital zugänglich gemacht werden. Beispiele<br />

hierfür sind Dokumente, die bei der Wartung hilfreich sein<br />

können (Wartungsanweisungen, Ersatzteilstücklisten, …) bis hin<br />

zu Werbung.<br />

www.argo-hytos.com<br />

30 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2020</strong>/06 www.oup-fluidtechnik.de


GÜNSTIGE RÜCKSCHLAGVENTILE BIS 220 BAR<br />

Bucher Hydraulics hat sein<br />

Angebot an betriebssicheren<br />

Rückschlagventilen um<br />

Modelle für Anwendungen bis<br />

220 bar erweitert. Sie dienen<br />

als günstigere Alternative zu<br />

den bestehenden Modellen,<br />

die für Drücke bis 420 bar<br />

konzipiert sind. Besondere<br />

Merkmale aller Rückschlagventile<br />

sind ihre geringen Druckverluste auch bei hohem Durchfluss,<br />

die hohe Betriebssicherheit und extrem geringe Leckage.<br />

Auch diese neue Generation hydraulischer Rückschlagventile der<br />

Baureihe RKVE-G..-VD22 ermöglichen bei gleicher Druckdifferenz<br />

einen um 50 % höheren Durchfluss gegenüber vorausgegangener<br />

Baureihen. Auf Weichdichtungen wurde komplett verzichtet, was<br />

den Einsatz bei Temperaturen von -30 bis +120 °C erlaubt. Eine<br />

gekammerte, innenliegende Feder bietet höchste Betriebssicherheit<br />

und Gebrauchsdauer. Lieferbar sind diese Rückschlagventile in<br />

den Nenngrößen 04 (12 l/min), 06 (25 l/min), 08 (50 l/min) und 10<br />

(80 l/min) mit Öffnungsdrücken von 0,2 / 0,5 und 1 bar.<br />

www.bucherhydraulics.com<br />

KOMPAKTE SOFTSTARTVENTILE MIT<br />

VERDOPPELTEM DURCHFLUSS<br />

SMC hat die Softstartventile der<br />

Serie AV-A verbessert. Die neuen<br />

Modelle bieten einen bis zu 2,2-fach<br />

höheren Durchfluss, sind kompakter<br />

gebaut und brauchen 80 % weniger<br />

Energie als die Modelle der Vorgängerserie.<br />

Die Verdoppelung der<br />

Durchflussleistung auf bis zu<br />

13 400 l/min erhöht die Einsatzmöglichkeiten<br />

der AV-A-Softstartventile.<br />

Sie sind für den langsamen Druckaufbau geeignet – z. B.<br />

bei der Inbetriebnahme –, aber auch zum schnellen Entlüften<br />

pneumatischer Anlagen, etwa beim Abschalten. Die Dauer des<br />

Druckaufbaus ist mit einem Nadelventil einstellbar. Durch das<br />

vergrößerte Volumen verkürzt sich die Füllzeit um 50 %. Trotzdem<br />

ist es gleichzeitig gelungen, die Bauform kompakter zu gestalten:<br />

Durch die Integration des Schalldämpfers in das Gehäuse lassen<br />

sich zwischen 37 und 92 mm Platz sparen. In Sachen Leistungsaufnahme<br />

sind die Softstartventile extrem enthaltsam. Lediglich<br />

0,35 W stehen den 1,8 W der Vorgängerserie gegenüber.<br />

www.smc.de<br />

TECHNISCH-WISSENSCHAFTLICHER BEIRAT<br />

Dr.-Ing. C. Boes, Böblingen<br />

Dipl.-Ing. M. Dieter, Sulzbach/Saar<br />

Dr, Steffen Haack, Lohr a. M.<br />

Dr.-Ing. M. Fischer, Kraichtal<br />

Dr.-Ing. G. R. Geerling, Elchingen<br />

Prof. Dr.-Ing. M. Geimer, Karlsruhe<br />

Prof. Dr.-Ing. habil. W. Haas, Stuttgart<br />

Dr.-Ing. W. Hahmann, Kempen<br />

Prof. Dr.-Ing. S. Helduser, Krefeld<br />

Univ.-Prof. Dr.-Ing. G. Jacobs, Aachen<br />

Dipl.-Ing. M. Knobloch, München<br />

Dr. L. Lindemann, Mannheim<br />

Prof. Dr.-Ing. P. U. Post, Esslingen<br />

Dr.-Ing. K. Roosen, Kaarst<br />

Dr.-Ing. P. Saffe, Hannover<br />

Dr.-Ing. MBA IMD A. W. Schultz,<br />

Memmingen<br />

Dipl.-Ing. E. Skirde, Neumünster<br />

Prof. Dr.-Ing. C. Stammen, Krefeld<br />

Dipl.-Ing. P.-M. Synek, Frankfurt<br />

Prof. Dr.-Ing. J. Weber, Dresden<br />

Der Vorsitzende und stellvertretende<br />

Vorsitzende des Forschungsfonds<br />

<strong>Fluidtechnik</strong> im VDMA:<br />

Prof. Dr.-Ing. P. U. Post, Esslingen<br />

Dr.-Ing. R. Rahmfeld, Neumünster<br />

PRÄZISE DURCHFLUSSREGELUNG<br />

IN BEATMUNGSGERÄTEN<br />

Ekomat.indd 1 07.11.2012 07:49:19<br />

Parker Hannifin hat mit dem LM-Pro ein Miniatur-Proportionalventil<br />

herausgebracht, das via Linearmotor angetrieben wird. Es<br />

eignet sich insbesondere für den Einsatz in Beatmungs- und<br />

Anästhesiegeräten, die immer kleiner werden und häufig tragbar<br />

sein müssen. Ein wichtiges Merkmal des Ventils ist die Linearmotor-Antriebstechnologie.<br />

Diese bietet eine außergewöhnliche<br />

Auflösung bei größerem Hub und eine geringere Leistungsaufnahme<br />

als bei herkömmlichen Magnet- oder Schwingspulen-Ansteuerungen.<br />

Mit linear steuerbaren Durchflussraten von 0,5 bis<br />

540 slpm bei Betriebsdrücken bis 6,9 bar und einem Stromverbrauch<br />

von weniger als 2 W ermöglicht das Ventil eine sehr<br />

präzise Druck- und Durchflussregelung. Unterstützt durch eine<br />

einfache, geschlossene Rückkopplung wird eine exakte Gasabgabe<br />

an Patienten sichergestellt. Das in Einheitsgröße angebotene<br />

Ventil ist zur stirnseitigen Montage für Anwendungen mit<br />

dynamischer Durchflussregelung geeignet.<br />

www.parker.com<br />

Proportional- Vorsteuerventile<br />

• Typen VR 030 / 032 als flexibles Baukastensystem<br />

• Druckminderventil<br />

• Konstanter Arbeitsdruck im Regelbereich<br />

• Regeldruck 20 bar bis 30 bar<br />

• Tankdruck 30 bar / 210 bar<br />

• Befestigung über Flansch oder Zentralgewinde<br />

• Schutzart je nach Stecker bis IP69K<br />

• Nenndurchfluss bis > 3 l/min<br />

• Geringe Hysterese und kurze Stellzeiten<br />

www.magnet-schultz.com<br />

www.oup-fluidtechnik.de <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2020</strong>/06 31


SCHLAU GEKOPPELT, SCHNELL VERPACKT<br />

SPECIAL / INDUSTRIE 4.0<br />

Mit einer neuentwickelten Verpackungsmaschine<br />

erfüllt die Meypack Verpackungssystemtechnik<br />

GmbH die Voraussetzungen, Pouches, also<br />

instabile und flexible Beutel, verkaufsfertig zu<br />

verpacken – bis zu 360 Stück in 30 Kartons pro<br />

Minute. In Prototypen verbaute das Unternehmen<br />

Mehrfachkupplungen von Eisele vom Typ<br />

Multiline, die dem Anspruch an Platz und<br />

Schnelligkeit gerecht werden sowie die<br />

gewünschte Flexibilität möglich machen.<br />

Autor: Thomas Maier, Geschäftsführer, Eisele Pneumatics GmbH + Co. KG<br />

Der Verpackungsspezialist Meypack aus Nottuln bei Münster<br />

entwickelt seit 1956 kundenspezifische Sonderlösungen.<br />

„Es gibt kaum eine Ware, die wir nicht verpacken können“,<br />

so Ingenieur Christopher Nowak, bei Meypack für<br />

die Produktentwicklung verantwortlich. „Unsere Maschinen sind<br />

keine Standard-Produkte, und wir streichen bei hohen Ansprüchen<br />

nicht die Segel – das fordert uns erst recht heraus.“<br />

Ein internationaler Kundenstamm aus dem Food- und Non-<br />

Food-Bereich von Unilever über Hipp bis Brillux und BASF setzt<br />

deswegen auf die Maschinen aus dem Münsterland. Das ca. 180<br />

Mitarbeiter zählende Unternehmen entwickelt Maschinen zur<br />

Sekundärverpackung sowie in der Palletiertechnik.<br />

Vor allem in der Lebensmittelindustrie gilt es, neue Produkte kostengünstig<br />

und kurzfristig zu verpacken – ohne Kompromisse bei<br />

der Qualität einzugehen. Lebensmittelsicherheit, Hygiene und Effizienz<br />

zu kombinieren sind Anforderungen, die von den Lebensmittelproduzenten<br />

an die Maschinenhersteller weitergetragen werden.<br />

Vor diesem Hintergrund entwickelt Meypack weitgehend automatisierte<br />

Anlagen, die diesen Ansprüchen gerecht werden, wie die<br />

neuentwickelte Verpackungsmaschine vom Typ „NEO“.<br />

MEHRFACHKUPPLUNGEN ERHÖHEN<br />

FLEXIBILITÄT BEIM ANLAGENBAU<br />

„Die NEO wurde für die Sekundärverpackung von Produkten konzipiert“,<br />

so Nowak. „Sie ist in erster Linie gedacht zum Verpacken von<br />

flexiblen Produkten in Trays mit eingesteckten Deckeln, es können<br />

aber auch kleine Dosen und Aluschalen verarbeitet werden.“<br />

Ausgelegt ist die Maschine für Kartons zwischen 60 x 70 x 60 mm<br />

und 200 x 400 x 250 mm. Diese Flexibilität wird möglich gemacht<br />

durch das Austauschen der Formatteile, welche die Verpackungsmodi<br />

vorgeben. „Insgesamt müssen drei Zylinder unabhängig voneinander<br />

geschaltet werden, eine Saugerplatte mit Vakuum versorgt<br />

sowie zwei Magnetschalter zurückgemeldet werden.“<br />

Es gilt, mehrere Zylinder mit Druckluft zu versorgen, weswegen<br />

aus Platzgründen der Einsatz von herkömmlichen Druckluftkupplungen<br />

nicht in Betracht kam. Aus diesem Grund wählte Meypack<br />

für seine 1,8 x 4,5 m große Maschine die Mehrfachkupplungen der<br />

Multiline-Baureihe von Eisele mit einem 8-fach Dosenkörper.<br />

Belegt ist jede Kupplung mit sechs Adaptiveinsätzen mit Absperrung<br />

und doppelter Dichtung, einem Adaptiveinsatz ohne Absperrung<br />

sowie einem A-codierten M12 Rundsteckverbinder, der für die<br />

Signalübertragung an die Formatteile verwendet wird.<br />

Die Mehrfach- und Mehrmedienkupplungen der Multiline<br />

E-Serie beruhen auf einem neuentwickelten Baukastensystem für<br />

die Vereinigung von Druckluft, Vakuum, Gasen, Kühlwasser, Flüssigkeiten,<br />

Elektronik und Elektrik in einer Schnittstelle. Mit dem<br />

Multiline-Konfigurator als Planungstool, konnte Meypack die Kombinationsmöglichkeiten<br />

des Baukastens – Bauform, Baugröße und<br />

Adaptiveinsätze nebst Zubehör – auswählen und die individuelle<br />

Mehrfachkupplung zusammenstellen.<br />

32 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2020</strong>/06 www.oup-fluidtechnik.de


VERBINDUNGSTECHNIK<br />

GERINGER MONTAGEAUFWAND<br />

BRINGT DEN ZEITVORTEIL<br />

Der Montageaufwand und die Rüstzeit lassen sich mit der Multikupplung<br />

signifikant verringern. „Wir benötigen für die komplette<br />

Formatumstellung von ganz klein auf ganz groß nur 25 Minuten“,<br />

bestätigt Nowak. „Dieser schnelle Wechsel ist vor allem mithilfe des<br />

Verriegelungsbügels möglich.“<br />

Die komplett konfektionierten Mehrfachkupplungen ermöglichen,<br />

dass alle Funktionen mit einem Handgriff und ohne Werkzeug<br />

ausgetauscht werden können. Da alle Anschlüsse in einer Kupplung<br />

integrierbar sind, wird darüber hinaus nur wenig Bauraum benötigt.<br />

In dem modularen Baukastensystem sind alle Einzelteile zueinander<br />

kompatibel. Der Grundkörper besteht aus Stecker und<br />

Dose. Die Anzahl der Anschlüsse und der maximale Außendurchmesser<br />

sind kundenspezifisch anpassbar. Mithilfe der Einsätze lassen<br />

sich nun genau die Medien kombinieren, die für die jeweilige<br />

Anwendung erforderlich sind.<br />

Die Einsätze der Multiline haben ein einheitliches Außenmaß und<br />

lassen sich im selben Kupplungskörper kombinieren. Ist ein Wechsel<br />

der Steckverbindung erforderlich werden der Einsatz auf beiden Seiten<br />

der Kupplung sowie die Schläuche ausgetauscht. Da die Einsätze<br />

der flexiblen Mehrfachkupplung mit und ohne Absperrung oder<br />

auch tropffrei verfügbar sind, ist es auch möglich, unter Druck sicher<br />

zu kuppeln und zu entkuppeln. Die Mehrfachkupplung fasst abhängig<br />

vom gewählten Kupplungskörper bis zu zwölf Anschlüsse.<br />

QUALITÄT UND PREIS-LEISTUNG<br />

HABEN ÜBERZEUGT<br />

Meypack setzt die Multiline von Eisele bereits zum zweiten Mal in<br />

der Entwicklung einer neuen Maschine ein. Schon 2017 konnte die<br />

Mehrfachkupplung in einer Meypack-Maschine überzeugen, damals<br />

hatte sich Eisele mit seinem Konzept gerade genau zum richtigen<br />

Zeitpunkt bei dem Nottulner Unternehmen vorgestellt.<br />

Durch das modulare Baukastensystem ist die Multikupplung prädestiniert<br />

für den Prototypen- und Sondermaschinenbau, denn vor<br />

POINTIERT<br />

MULTILINE E-SERIE FUNDIERT<br />

AUF BAUKASTENSYSTEM<br />

GERINGER MONTAGEAUFWAND<br />

ZWÖLF VERSCHIEDENE<br />

MEDIENLEITUNGEN KOMBINIERBAR<br />

MEHRFACHKUPPLUNGEN LASSEN SICH<br />

INDIVIDUELL KONFIGURIEREN<br />

02<br />

01 Die modulare Mehrfachkupplung Multiline E ermöglicht es,<br />

Anschlüsse für Flüssigkeiten, Druckluft, Gase und Elektronik<br />

zusammenzufassen<br />

02 Die Adaptiv-Einsätze lassen sich ohne Werkzeug problemlos per<br />

Hand austauschen und beliebig umstecken<br />

03 Eine komplette Formatumstellung der Maschine dauert 25 Minuten −<br />

Dieser schnelle Wechsel ist mithilfe des Verriegelungsbügels möglich<br />

01<br />

03<br />

allem bei kleinen Losgrößen können Anwender die benötigten<br />

Mehrfachkupplungen individuell und kostengünstig aus den vorgefertigten<br />

Standardbauteilen konfigurieren. Die hohe Verarbeitungsqualität<br />

war darüber hinaus ein weiteres entscheidendes Merkmal,<br />

das Meypack an den Kupplungen schätzen gelernt hat.<br />

Für die Verpackungsmaschine NEO ist die Markteinführung erst<br />

der Anfang und in der Entwicklung auch noch kein Ende in Sicht:<br />

„Sie soll zukünftig nicht nur Trays mit Deckeln verarbeiten können“,<br />

so Nowak. „Wir denken auch darüber nach, im nächsten Entwicklungsschritt<br />

eine Wrap-Around-Applikaton zu integrieren. Und<br />

auch das soll nicht das Ende der Entwicklung an unserem Maschinenprogramm<br />

sein.“ Eisele wird mit an Bord sein.<br />

Fotos: Meypack/Eisele<br />

www.eisele.eu<br />

www.oup-fluidtechnik.de <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2020</strong>/06 33


HYDRAULIKPRESSEN<br />

WIRTSCHAFTLICH UMGERÜSTET −<br />

PRODUKTIONS-EFFIZIENZ ERHÖHT<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Wie pusht man einen eingespielten<br />

Fertigungsprozess und steigert parallel dazu die<br />

Anwendungs-Flexibilität, ohne massiv in ein<br />

komplett neues Produktions-Equipment<br />

investieren zu müssen? Vor dieser<br />

Herausforderung stand ein tschechischer<br />

Zulieferer von Automotive-Komponenten, als es<br />

um die Fortführung der Herstellung von Tank<br />

Straps (Metallgurte zur Befestigung von<br />

Autotanks) ging.<br />

Um zwei vorgefertigte Blechteile durch Clinchen zu besagten<br />

Metallgurten zu verbinden kamen bis dato ein Mehrpunkt-Werkzeug<br />

der Firma Tox Pressotechnik aus Weingarten<br />

und ein vorhandenes Pressensystem zum Einsatz.<br />

Doch nach längerer Produktionszeit erwies sich der Clinch-Prozess<br />

als nicht mehr effizient genug. Es stellte sich heraus, dass zwar das<br />

Mehrpunkt-Werkzeug zum Clinchen aktuell und auch künftig<br />

durchaus den steigenden Anforderungen gerecht wird, die Presse<br />

dagegen nicht mehr mithalten kann. So kam es zur Evaluation eines<br />

neuen Pressensystems und hier machte eine universell nutzbare<br />

C-Gestell-Presse der Baureihe PC aus dem Hause Tox Pressotechnik<br />

das Rennen.<br />

INVESTMENT FÜR DIE<br />

PRODUKTIONSTECHNISCHE ZUKUNFT<br />

Bei den C-Gestell-Pressen des Typs PC handelt es sich um standardisierte<br />

Präzisionspressen, die auf einem massiven, geschweißten<br />

Grundgestell basieren, das sich durch eine stabile Bauweise sowie<br />

eine minimale Aufbiegung auszeichnet.<br />

Der tschechische Zulieferer entschied sich für die Baugröße<br />

PC 075, ausgelegt für maximale Presskräfte bis 771 kN und ausgerüstet<br />

mit einer 4-Säulen-Stößelführung vom Typ STOE. Zur<br />

Aufnahme des vorhandenen Werkzeugs musste lediglich die Abmessung<br />

des Pressentischs in der Breite von 446 mm (Standard)<br />

auf 596 mm angepasst werden, während die Länge bei standardmäßigen<br />

896 mm blieb. Darüber hinaus erweiterte man den<br />

Werkzeug-Einbauraum von 400 mm (Standard) auf 650 mm Höhe<br />

und vergrößerte den Werkzeughub von 255 mm (Standard)<br />

auf nunmehr 300 mm.<br />

Zur Erzeugung der Presskräfte wurde ein pneumohydraulischer<br />

Antriebszylinder der Baureihe Tox-Kraftpaket vom Typ X-K 075 gewählt,<br />

der bei 6 bar Druckluft eine maximale Presskraft bis 771 kN<br />

bereitstellt. Der Antriebszylinder ist gekennzeichnet durch eine hohe<br />

Leistungsdichte bei kompakter Ausführung, wobei der Zylinder<br />

34 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2020</strong>/06 www.oup-fluidtechnik.de


HYDRAULIKPRESSEN<br />

Tank Strap, bestehend aus zwei Blechteilen, die mittels Mehrpunkt-Werkzeug<br />

in einem Hub mit vier Clinch-Punkten miteinander verbunden werden<br />

und der Druckübersetzer nebeneinander angeordnet sind und dadurch<br />

eine kurz bauende Einheit bilden. Der maximale Hub beträgt<br />

300 mm, davon 21 mm als Krafthub. Der einstellbare Hub ermöglicht<br />

es, das Werkzeug weit zu öffnen, um die zu clinchenden Tankgurt-Komponenten<br />

ungehindert einlegen bzw. die montierten<br />

Bauteile schnell entnehmen zu können. Der Zustellhub bis zum<br />

Erreichen des Krafthubs bzw. nach dem Clinchen der Rückhub<br />

kann sehr schnell erfolgen, wodurch sich unproduktive Nebenzeiten<br />

minimieren lassen.<br />

ERFOLGREICHER RETROFIT AUS EINER HAND<br />

Zur Bedienung und Steuerung der Presse ist eine 2-Hand-Steuerung<br />

vom Typ TOX-STE 328 installiert. Außerdem orderte der Betreiber<br />

zur Überwachung und Qualitätssicherung das Clinch- und<br />

Prozessüberwachungssystem TOX-CEP 400 T und erhielt somit aus<br />

einer Hand ein komplettes Pressensystem. Das Pressensystem ist<br />

mit einer Sicherheits-Einhausung versehen, bestehend aus einem<br />

dreiseitig umschließenden Aluprofilgehäuse mit Makrolon-Schutzverkleidung.<br />

Der Betreiber baute das vorhandene Mehrpunkt-Clinch-Werkzeug<br />

in Eigenregie in das neue Pressensystem ein und verfügt nun<br />

POINTIERT<br />

PRESSKRÄFTE BIS 771 KN<br />

EINSTELLBARER HUB<br />

PRESSENSYSTEM MIT<br />

SICHERHEITS-EINHAUSUNG<br />

PRESSE FLEXIBEL UMRÜSTBAR<br />

über ein auf den neuesten Stand gebrachtes Produktionsmittel einschließlich<br />

lückenloser Prozess- und Qualitätsüberwachung. Da<br />

das Pressensystem universell nutzbar ist, kann das Werkzeug je<br />

nach Bedarf schnell ausgetauscht und die Presse flexibel für künftige<br />

Aufgaben ausgerüstet werden.<br />

www.tox-pressotechnik.com<br />

Hydraulik-Leitungstechnik<br />

von Anschluss<br />

zu Anschluss<br />

Reduzieren Sie Beschaffungsaufwände<br />

und optimieren Sie Materialflüsse und<br />

Lagerbestände. Senken Sie Montagezeiten<br />

und beugen Sie Montagefehlern<br />

vor.<br />

Mit STAUFF als Ihr leistungsfähiger<br />

Partner für <strong>Fluidtechnik</strong>-Komponenten,<br />

Systeme und Dienstleistungen mit Mehrwert<br />

aus einer Hand.<br />

Erfahren Sie mehr unter<br />

www.stauffline.com


PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

INSTANDHALTUNG<br />

WIE NEU: GENERALÜBERHOLUNG<br />

VON ROHRBIEGEMASCHINEN<br />

Viele Anwender haben investitionsintensive<br />

Rohrbiegemaschinen seit Jahrzehnten zuverlässig<br />

im Einsatz. Doch irgendwann kann die<br />

Technik an ihre Grenzen kommen. Dann ist unter<br />

Umständen eine Generalüberholung die Alternative<br />

zum Neukauf. Der Rohrbiegemaschinenhersteller<br />

Schwarze-Robitec gibt einen Überblick,<br />

wann sie sinnvoll ist – und wann nicht.<br />

Von der Automobilbranche über den Schiffsbau bis zum<br />

Kraftwerks- oder Kesselbau: Rohrbiegemaschinen sind in<br />

vielen Branchen unverzichtbarer Bestandteil des Herstellungsprozesses.<br />

Sie müssen Rohre präzise und schnell<br />

biegen. Zwar ist eine qualitativ hochwertige Anlage eine große Investition,<br />

doch amortisieren sich die Kosten schnell. Zudem sind<br />

gute Maschinen oft jahrzehntelang im Einsatz. Kommt die Technik<br />

doch einmal an ihre Grenzen, entscheiden sich viele Anwender<br />

daher für eine Generalüberholung.<br />

ALTER MASCHINENKÖRPER,<br />

NEUE KOMPONENTEN<br />

Einer der international führenden Experten für Rohrbiegemaschinen<br />

ist Schwarze-Robitec mit Sitz in Köln. Von der Beauftragung einer<br />

Generalüberholung bis zur Inbetriebnahme der überholten<br />

Maschine vergeht in der Regel ein halbes Jahr. Doch nur rund acht<br />

Wochen davon muss der Kunde auf seine Maschine verzichten. In<br />

der Vorlaufzeit besorgt der Kölner Rohrbiegemaschinenhersteller<br />

Material und Kaufteile und fertigt die Komponenten. Dann erst<br />

wird die Anlage ins Werk nach Köln geliefert und vollständig in ihre<br />

Einzelteile demontiert.<br />

Alle Schweißkomponenten und den Maschinenkörper sandstrahlt<br />

Schwarze-Robitec komplett, um die alte Lackierung abzunehmen.<br />

Zudem werden alle Schweißnähte überprüft. Während<br />

also der Maschinenkörper und die Schweißkomponenten wiederverwendet<br />

werden, tauscht der Spezialist alle Hydraulik- und<br />

Elektroinstallationen aus – etwa Hydraulikleitungen, Kabel,<br />

Schaltschrank, Steuerungstechnik und Bedienpult. Auch die ge-<br />

36 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2020</strong>/06 www.oup-fluidtechnik.de


INSTANDHALTUNG<br />

01<br />

02<br />

samte Maschinensicherheit, wie die CE-Komponenten, wird bei<br />

der Generalüberholung vollständig neu installiert. Denn gesetzliche<br />

Sicherheitsvorgaben haben sich seit der Erstinbetriebnahme<br />

der Anlage üblicherweise geändert. Schließlich erfolgt der Aufbau<br />

der generalüberholten Rohrbiegemaschine – inkl. Vorabnahme in<br />

Köln und Inbetriebnahme vor Ort – genau wie bei einer Neumaschine.<br />

Dabei räumt Schwarze-Robitec eine Gewährleistung von<br />

zwölf Monaten ein.<br />

In der Regel führt der Hersteller eine Generalüberholung als<br />

Kundenauftrag durch. Doch unter Umständen kann es vorkommen,<br />

dass eine generalüberholte Maschine zum Verkauf angeboten<br />

wird. Das kann für Interessenten vor allem dann spannend<br />

sein, wenn die Maschinenkonfiguration genau zu den Leistungsanforderungen<br />

passt und die Kaufentscheidung besonders<br />

budgetkritisch ist. Weil teure Bauteile wie der Maschinenkörper<br />

und die Schweißkomponenten wiederverwendet werden, ist eine<br />

generalüberholte Anlage im Vergleich zu einer neuen Maschine<br />

rund ein Drittel günstiger. Dennoch erhält der Kunde ein neuwertiges<br />

Produkt, das auf dem aktuellen Stand der Technik ist.<br />

GESAMTZUSTAND IM BLICK BEHALTEN<br />

Wenn das Auto bei der Fahrt plötzlich ruckelt und mitten auf der<br />

Straße liegenbleibt, dann muss das nicht gleich ein Totalschaden<br />

sein. Vielleicht braucht es nur einen Ölfilterwechsel, neue Zündkerzen<br />

oder insgesamt einen neuen Motor. Bei einer Rohrbiegemaschine<br />

entspricht das der Baugruppenüberholung: Wird z. B. eine<br />

neue Gleitschienenandrückung, ein neuer Schwenkarm oder Biegekopf<br />

eingesetzt, läuft die Maschine wieder. Allerdings gilt es, den<br />

Gesamtzustand im Blick zu behalten. Beispielsweise sind für<br />

Schwarze-Robitec-Steuerungen der alten Generationen von vor<br />

dem Jahr 2000 Ersatzteile oft nur noch eingeschränkt verfügbar und<br />

keine Erweiterungen mehr möglich. Soll die Anlage nun mechanisch<br />

aufbereitet werden, birgt die Steuerungstechnik nach wie vor<br />

ein gewisses Ausfallrisiko – eine Generalüberholung inkl. Steuerungsaustausch<br />

erscheint dann sinnvoller. Sollten sich die Produktionsanforderungen<br />

beim Kunden aber grundlegend geändert<br />

01 Teure Bauteile der alten Maschine können bei der Generalüberholung<br />

wiederverwendet werden – dazu zählen etwa der<br />

Maschinenkörper und die Schweißkomponenten<br />

02 Da sich Sicherheitsvorgaben in der Regel zwischenzeitlich<br />

geändert haben, werden Hydraulik- und Elektroinstallationen<br />

sowie die gesamte Maschinensicherheit bei der Generalüberholung<br />

vollständig neu eingebaut<br />

haben, dann ist wiederum eine neue Maschine vonnöten. Schließlich<br />

bringt auch beim Auto der Einbau eines neuen Motors nichts,<br />

wenn kurz darauf das Getriebe versagt – oder wenn der Halter statt<br />

seines Kombis nun einen Transporter braucht.<br />

Auch im Hinblick auf Wartungsintervalle verhält es sich bei der<br />

Rohrbiegemaschine ähnlich wie beim Auto: Ein vielfahrender Berufspendler<br />

– entsprechend der hoch ausgelasteten Maschine im<br />

Drei-Schicht-Betrieb – wird das nächste Inspektionsintervall schneller<br />

erreichen als der sporadische Sonntagsfahrer. Je nach Auslastung,<br />

Belastung und Pflege werden so auch bei einer Rohrbiegemaschine<br />

seltener oder öfter Wartungen nötig. Das Zusammenspiel vieler Faktoren<br />

entscheidet also darüber, ob eine Generalüberholung eine<br />

sinnvolle Option ist: der Zeitpunkt, der Zustand der Maschine, die<br />

aktuellen Leistungsanforderungen in der Produktion.<br />

www.schwarze-robitec.com<br />

POINTIERT<br />

GENERALÜBERHOLUNG DAUERT<br />

CA. HALBES JAHR<br />

AUSFALLZEIT NUR ACHT WOCHEN<br />

HYDRAULIK WIRD KOMPLETT<br />

AUSGETAUSCHT<br />

GEWÄHRLEISTUNG VON<br />

ZWÖLF MONATEN<br />

www.oup-fluidtechnik.de <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2020</strong>/06 37


ANTRIEBSTECHNIK<br />

FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG PEER REVIEWED<br />

AUTOMATISIERTE MULTIDOMAIN-<br />

SIMULATION ZUR COMPUTER‐<br />

GESTÜTZTEN ANTRIEBSSTRANGSYNTHESE<br />

– TEIL 1<br />

Hagen Neurath, Ludger Frerichs<br />

Im Bereich der mobilen Arbeitsmaschinen dominierten rein<br />

mechanische Antriebskomponenten lange die Weiterentwicklung der<br />

Antriebsstränge. Die vielfältigen Entwicklungen der mobilhydraulischen<br />

Antriebstechnik sowie die Durchbrüche auf dem Gebiet der<br />

Leistungselektronik sind seit Jahren die Gründe für eine weitreichende<br />

Verdrängung rein mechanischer Antriebselemente.<br />

38 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2020</strong>/06 www.oup-fluidtechnik.de


ANTRIEBSTECHNIK<br />

Anhand zahlreicher Entwicklungsprojekte lassen sich die Vorteile<br />

elektrischer Antriebe im Bereich der Leistungsanpassung und<br />

Regelungstechnik aufzeigen [1]. Parallel hierzu zeigen Entwicklungsprojekte<br />

[2; 3], dass auch für bestehende hydraulische Antriebskonzepte<br />

durchaus noch Entwicklungspotenziale vorhanden<br />

sind. Nicht zuletzt aus diesem Grund wird die Elektrik überwiegend<br />

als weitere mögliche Antriebstechnologie und nicht als Ersatz zu<br />

hydraulischen Antrieben gesehen [4]. Aus diesen Gründen ist davon<br />

auszugehen, dass zukünftig zunehmend Komponenten der<br />

elektrischen, hydraulischen und mechanischen Antriebstechnologie<br />

genutzt werden, um den bestmöglichen Antrieb darzustellen.<br />

Die sich hierdurch ergebende Komplexitätszunahme kann am<br />

Beispiel einer Traktor-Geräte-Kombination verdeutlicht werden.<br />

Unter Verwendung hydraulischer und mechanischer Antriebskomponenten<br />

lassen sich diese auf verschiedene Arten kombinieren,<br />

um eine Leistungsanpassung an einen final mechanischen Prozessantrieb<br />

darzustellen. Dies wird in vereinfachter Form in der<br />

Tabelle 01 dargestellt.<br />

Neben einer rein mechanischen Leistungsanpassung kann bei<br />

der Nutzung der hydraulischen Traktorschnittstellen zwischen<br />

zwei Systemkonzepten, die sich durch die Platzierung der Übertragungselemente<br />

(Ventile) unterscheiden, gewählt werden. Bei<br />

der Nutzung der Wegeventile des Traktors können die Ventile auf<br />

dem Anbaugerät entfallen. Darüber hinaus werden insbesondere<br />

für leistungsintensive Prozessantriebe hydraulische Systeme<br />

aufgebaut, die über die mechanische Traktorschnittstelle angetrieben<br />

werden. Die Berücksichtigung einer elektrischen Leistungsschnittstelle<br />

sowie elektrischer Antriebskomponenten<br />

führt zu einer Vervielfachung der möglichen Systemaufbauten<br />

(siehe Tabelle).<br />

Hierbei wurde vereinfachend davon ausgegangen, dass eine hydraulisch-elektrische<br />

Energiewandlung nicht zu beachten ist. Diese<br />

Vereinfachung ist aufgrund der zunehmenden Relevanz batterieelektrischer<br />

Fahrzeuge und diverser Vorteile hydraulischer Antriebe<br />

für elektrisch-hydraulische Wandlungen nicht zulässig. Für Antriebssysteme<br />

mit beispielsweise leistungsverzweigten Strukturen<br />

nimmt die Komplexitätszunahme wie in [5] dargestellt weiter zu.<br />

Für eine Vielzahl von mobilen Arbeitsmaschinen kommt erschwerend<br />

hinzu, dass diese in der Regel über eine verhältnismäßig<br />

hohe Anzahl an Prozessantrieben verfügen, womit der Auslegungsaufwand<br />

weiter steigt. Eine Verbesserung der Handhabbarkeit großer<br />

Lösungsräume in Entwicklungsprozessen kann durch den Einsatz<br />

von angepassten Entwicklungsmethoden erreicht werden.<br />

Hierbei ist insbesondere die VDI 2206 [6] zur Entwicklung mechatronischer<br />

Systeme zu nennen. Zum einen bezieht sich diese Entwicklungsmethode<br />

auf interdisziplinäre Entwicklungsaufgaben<br />

und nutzt die Simulation zur Sicherstellung einer erfolgreichen<br />

Entwicklung, zum anderen sind die Lösungsmöglichkeiten mechatronischer<br />

Systeme in der Regel vielfältig. Zur Anpassung dieser<br />

Richtlinie an produktspezifische Herausforderungen existieren<br />

zahlreiche Arbeiten im Bereich der mobilen Antriebstechnik. Die<br />

bekannten Adaptionen reichen von methodischen Anpassungen<br />

[7] bis zur Integration von weiteren Ansätzen zur modellbasierten<br />

Produktentwicklung [8]. Darüber hinaus findet sich auch eine Vielzahl<br />

von Arbeiten zur computergestützten Getriebesynthese [9–11],<br />

die hier vom Methodenansatz her zugeordnet werden können.<br />

Zur Kombination dieser Ansätze wird am Institut für mobile Maschinen<br />

und Nutzfahrzeuge der Technischen Universität Braunschweig<br />

an einem Entwickler-Werkzeug gearbeitet. Dabei wird eine<br />

Lösungsraumeingrenzung auf Basis von Langzeitmessdaten sowie<br />

harten und weichen Entwicklungskriterien ermöglicht, ohne initiale<br />

Lösungsraumeinschränkungen hinsichtlich der Antriebstechnologien<br />

oder Antriebstopologien zu erfordern. Hierzu wurde ein<br />

Vorgehen von etablierten Ansätzen abgeleitet, welches dem Entwickler-Werkzeug<br />

zugrunde liegt und nachfolgend dargestellt wird.<br />

DAS VORGEHEN DER ENTWICKELTEN METHODE<br />

In den ersten zwei Entwicklungsschritten des in Bild 01 dargestellten<br />

Vorgehens erfolgt die Präzisierung des Zielsystems sowie die<br />

Analyse der aktuellen Antriebstechnologie. Hieraus lassen sich für<br />

das Entwicklungsvorhaben relevante Prozessantriebe identifizieren.<br />

Für jeden Antrieb ist in Entwicklungsschritt drei festzulegen, welche<br />

Antriebstechnologien und Antriebskomponenten zur Verfügung<br />

stehen, womit sich ein individueller Lösungsraum aufspannt. Sind<br />

die den Lösungsraum aufspannenden Komponenten definiert, können<br />

unter Berücksichtigung des späteren Maschineneinsatzes<br />

www.oup-fluidtechnik.de <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2020</strong>/06 39


ANTRIEBSTECHNIK<br />

FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG PEER REVIEWED<br />

Tabelle 01: Systemkonfigurationen zur Leistungsanpassung bei Traktor-Geräte-Kombinationen<br />

Traktorschnittstelle<br />

Mechanisch<br />

01<br />

Entwickeltes Vorgehensmodell<br />

Vorhandene<br />

Maschinendaten<br />

1 Präzisieren des Zielsystems<br />

2<br />

3<br />

Analyse der aktuellen<br />

Antriebstopologie<br />

Aufspannen des Lösungsraums<br />

und Bewertungskriterien definieren<br />

4 Bildung von Antriebssystemen<br />

5 Bildung von Versorgungssystemen<br />

6<br />

Entwurf der virtuellen<br />

Gesamtsysteme<br />

7 Konzeptauswahl<br />

Weitere<br />

Realisierung<br />

Bewertungskriterien abgeleitet werden, anhand derer in den nächsten<br />

Arbeitsschritten eine Bewertung und Auswahl erfolgen kann.<br />

Darüber hinaus bietet die in Schritt zwei durchgeführte Analyse die<br />

Möglichkeit neue Antriebskonzepte einer bestehenden Maschine<br />

gegenüberzustellen.<br />

Eine initiale Vorabbewertung bildet den Übergang zum vierten<br />

Entwicklungsschritt, bei dem die Abtriebsseite, häufig der Prozessantrieb,<br />

im Fokus der Betrachtung steht. Dabei werden zunächst die<br />

Motor-Getriebe-Kombinationen ermittelt, die die geforderten Drehzahl-<br />

und Drehmoment-Anforderungen erfüllen. Diese stellen die<br />

Anzahl der Komponenten dar, die im nächsten Schritt kombiniert<br />

werden kann, um Mehrverbrauchersysteme (Abtriebssysteme) zu<br />

Leistungsanpassung auf dem Anbaugerät<br />

Wandler 1 Übertrager Wandler 2<br />

– Mechanisch –<br />

Mechanisch / elektrisch Elektrisch Elektrisch / mechanisch<br />

Bewertungssystem<br />

bilden. Unter Variation der im Folgenden aufgeführten Komponenten-<br />

und Systemparameter lassen sich neue Abtriebssysteme<br />

generieren:<br />

1. Komponentenparameter<br />

n Komponententyp (Außenzahnradmotor, Asynchronmotor, Stirnradgetriebe,<br />

Riemengetriebe, etc.)<br />

n Skalierungsfaktor (Schluckvolumen, Polpaarzahl, Übersetzung)<br />

2. Systemparameter<br />

n Antriebstechnologie (elektrisch, hydraulisch, mechanisch)<br />

n Topologie (Reihen-, Parallelschaltung oder Mischanordnungen)<br />

n Art der Leistungsanpassung (Primärreglung und/oder Widerstandssteuerung)<br />

Um die sich ergebenden Konfigurationen hinsichtlich der Effizienz<br />

vergleichen zu können, gilt es diese, unter Zuhilfenahme von<br />

Messdaten, zu berechnen. Anhand der Berechnungsergebnissen<br />

kann die existierende Bewertung weiter verfeinert werden, was die<br />

Grundlage des zweiten Auswahlprozesses bildet.<br />

Entwicklungsschritt Nummer fünf widmet sich der Bildung der<br />

generatorischen Systemseite (Versorgungssysteme). Hierzu werden<br />

den Abtriebssystemen generatorische Systemkomponenten zugewiesen.<br />

Das Vorgehen ähnelt dem Ablauf des Schritts vier und wird<br />

ebenfalls durch eine Bewertung mit anschließender Konzeptauswahl<br />

abgeschlossen. Die verbleibenden Antriebskonzepte stehen<br />

in Entwicklungsschritt sechs zur Bildung verschiedener Maschinenkonzepte<br />

zur Verfügung. Anhand der erstellten Bewertungen<br />

wird in Entwicklungsschritt sieben die abschließende Konzeptauswahl<br />

objektiviert. Dieser abschließende Schritt bildet die Ausgangsposition<br />

für weitere detailliertere Auslegungsschritte.<br />

BEWERTUNGSSYSTEM<br />

Prozessantrieb<br />

Mechanisch / hydraulisch Hydraulisch Hydraulisch / mechanisch Mechanisch<br />

Hydraulisch – (Hydraulisch) Hydraulisch / mechanisch<br />

Elektrisch<br />

– (Elektrisch) Elektrisch / mechanisch<br />

Elektrisch / hydraulisch Hydraulisch Hydraulisch / mechanisch<br />

Neben den technischen Randbedingungen, die in den Entwicklungsschritten<br />

vier und fünf eingesetzt werden, um Lösungsräume<br />

einzugrenzen, soll das Bewertungssystem eine zusätzliche Möglichkeit<br />

zur Eingrenzung bieten. Hierzu wurden drei Bewertungsebenen<br />

definiert, in denen die Lösungsräume der Entwicklungsschritte<br />

drei bis fünf bewertet werden. Die initiale Vorabbewertung<br />

durch die erste Bewertungsebene dient insbesondere der Auswahl<br />

einer geeigneten Antriebstechnologie anhand weicher Entwicklungskriterien<br />

wie beispielsweise einer Schmutzempfindlichkeit<br />

oder freien Platzierbarkeit von Antriebskomponenten. Darüber<br />

hinaus werden harte Bewertungskriterien wie das Bauvolumen<br />

oder das Gewicht einer Antriebskomponente genutzt, um eine erste<br />

Komponentenauswahl auf Basis deterministischer Bewertungskriterien<br />

zu ermöglichen. Zur Bewertung werden die Komponenteneigenschaften<br />

anhand der erforderlichen Antriebsleistung für<br />

einen Prozessantrieb berechnet. Hierzu notwendige Komponen-<br />

40 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2020</strong>/06 www.oup-fluidtechnik.de


ANTRIEBSTECHNIK<br />

teneigenschaften wie beispielsweise die mittlere Leistungsdichte<br />

oder das mittlere Leistungsgewicht werden, wie in Bild 02 dargestellt,<br />

dem Bewertungssystem aus einer aufgebauten Komponenten-Datenbank<br />

zur Verfügung gestellt.<br />

Die Berechnung der Komponentenparameter innerhalb des vierten<br />

und fünften Entwicklungsschritts wird in den verbleibenden zwei<br />

Bewertungsebenen genutzt, um die Bewertung zu konkretisieren.<br />

AUFBAU DES BERECHNUNGSWERKZEUGS<br />

Aufgrund der variierenden Systemtechnologie wurde für eine<br />

technologieübergreifende Beschreibung und Darstellung die aus<br />

der Mechatronik bekannte Systemtheorie aufgegriffen. Hierbei<br />

werden vorhandene Parallelen zwischen Technologien genutzt,<br />

um ein allgemein gültiges Systemverständnis zu erlangen. [12]<br />

Diese Darstellungsform sowie die vorgenommenen Anpassungen<br />

werden anhand der in Bild 03 gezeigten Darstellung im Folgenden<br />

diskutiert.<br />

Wie das Beispiel eines hydraulischen Antriebs zeigt, werden<br />

Pumpen und Motoren unter dem Symbol der Wandler zusammengefasst.<br />

Diese wandeln die Energieform von beispielsweise mechanischer<br />

Form in eine hydraulische (Pumpe). Die Richtung der<br />

Wandlung wird durch eine eingefärbte Fläche grafisch hervorgehoben.<br />

Elemente wie Getriebe ändern die Energieform nicht, sondern<br />

nur ihre Ausprägung. Im gegebenen mechanischen Beispiel ändert<br />

sich das Verhältnis der mechanischen Eingangs- zu Ausgangsgrößen.<br />

Antriebskomponenten wie Getriebe, Umrichter und Ventile<br />

lassen sich damit unter den Übertragern zusammenfassen.<br />

Eine der eingeführten Anpassungen zu den bekannten Blockdarstellungen<br />

stellt das Symbol für die Last dar. Neben einer Unterscheidung<br />

zwischen rotatorischen und translatorischen Lasten,<br />

wurde das Symbol der Zweipoldarstellung genutzt (vgl. [12]). Zur<br />

technologieübergreifenden Beschreibung der Systemgrößen werden<br />

die Begriffe der Durchgröße (bspw. Drehmoment) und Quergröße<br />

(bspw. Drehzahl) der Quer-Durch-Darstellung nach [12]<br />

genutzt.<br />

Da die Variation der aufgeführten Komponenten- und Systemparameter<br />

eine automatisierte Modellbildung erfordert, wurde eine<br />

Backward-Simulation umgesetzt. Hierbei läuft die Berechnung von<br />

der Lastseite zum generatorischen Systemanteil eines Antriebssystems.<br />

Für die aus Messdaten bekannte Last können damit die<br />

erforderlichen Eingangsgrößen jedes Elements unter Variation des<br />

Antriebssystems berechnet werden. Die Wahl dieser Simulationstechnik<br />

impliziert eine perfekte Regelung, womit ein direkter Einsatz<br />

der erstellten Antriebsmodelle möglich ist und eine automatisierte<br />

Erstellung von Regelungsstrategien für die Antriebssysteme<br />

entfällt. Zur Ermittlung optimaler Antriebe existieren insbesondere<br />

in Systemen mit hydraulischer Abtriebsseite sehr große Lösungsräume,<br />

was sich anhand eines vereinfachten Beispiels aus Entwicklungsschritt<br />

vier verdeutlichen lässt. Ein Load-Sensing Abtriebssystem,<br />

das aus einer Parallelschaltung von vier Abtrieben besteht und<br />

jeder dieser Abtriebe durch zehn Motor-Getriebe-Kombinationen<br />

realisierbar ist, führt zu einem Lösungsraum von 10 4 Lösungen. Zur<br />

Suche nach einer wirkungsgradoptimalen Lösung werden daher<br />

häufig stark vereinfachende Annahmen getroffen, die erforderlich<br />

sind, um den Lösungsraum auf eine handhabbare Größe zu reduzieren.<br />

Durch die aufgebaute automatisierte Simulation entfallen<br />

diese Annahmen, womit eine objektive Antriebsstrangoptimierung<br />

auf Basis von Langzeitmessdaten erfolgen kann.<br />

ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK<br />

Der zunehmende Elektrifizierungsgrad auf mobilen Arbeitsmaschinen<br />

erhöht die Komplexität von Antriebssystemen. Insbesondere<br />

auf batterieelektrischen Maschinen bietet sich durch die<br />

Nutzung elektrischer, hydraulischer und mechanischer Antriebs-<br />

www.oup-fluidtechnik.de <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2020</strong>/06 41


ANTRIEBSTECHNIK<br />

FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG PEER REVIEWED<br />

02<br />

03<br />

Leistungsdichte<br />

komponenten eine hohe Anzahl an Auslegungsmöglichkeiten. Um<br />

diesen Entwicklungen gerecht zu werden, wurde eine Methode<br />

abgeleitet, die eine automatisierte Simulation und Bewertung des<br />

Lösungsraums ermöglicht. Auf Basis des vorliegenden Beitrags<br />

wird anhand einer Beispielanwendung im zweiten Teil dieser Veröffentlichung<br />

in der nächsten Ausgabe von <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> ein<br />

detaillierterer Einblick in die verfolgte Lösungsstrategie gegeben.<br />

FÖRDERUNG<br />

Komponenteneigenschaften aus der aufgebauten Datenbank<br />

10 1<br />

kW/L<br />

10 –1<br />

10 –2<br />

10 –3 10 –3 10 –2 10 –1 kW/kg 10 1<br />

Die Förderung des Vorhabens erfolgte aus Mitteln der Landwirtschaftlichen<br />

Rentenbank. Zudem bedanken wir uns bei der Firma<br />

Grimme für die Zusammenarbeit und für die Unterstützung des<br />

Projektes.<br />

Bilder: Aufmacher Fotolia<br />

Leistungsgewicht<br />

Technologieübergreifende Antriebsstrangdarstellung<br />

Versorgungsseite<br />

Autoren: Hagen Neurath, Prof. Dr. Ludger Frerichs, Institut für mobile Maschinen<br />

und Nutzfahrzeuge, Technischen Universität Braunschweig<br />

Literaturverzeichnis<br />

[1] Niemöller, B.: Elektrische und hydraulische Triebachsen im Vergleich.<br />

Mobiltagung 2013, 03.-04.06.2013 Ludwigsburg. In: Herstellerunabhängige<br />

Mobiltagung für mobile Automatisierungs-Profis 2013, S. 52–56.<br />

[2] n.n: Tandemwalze HD+ 90i PH von HAMM: umweltfreundliche Hybridtechnik<br />

serienmäßig. URL - https://www.wirtgen-group.com/de/news-media/<br />

Abtriebsseite<br />

Außenzahnradpumpe<br />

Außenzahnradmotor<br />

Orbitalmotor<br />

Variable Axialkolbenpumpe (OK)<br />

Variable Axialkolbenpumpe (GK)<br />

Hydraulikzylinder<br />

Radialkolbenmotor<br />

Axialkolbenmotor<br />

BLDC-Motor<br />

Asynchronmotor (IE1-IE4)<br />

Elektrischer Linearantrieb<br />

Zapfwelle Getriebe Pumpe Ventil Motor Getriebe rotatorische<br />

Last<br />

presseberichte/tandemwalze-hd-90i-ph-von-hamm-umweltfreundliche-hybridtechnik-serienmaessig.159899.php,<br />

Zugriff am: 18.06.2018.<br />

[3] Vukovic, M.; Leifeld, R.; Murrenhoff, H.: STEAM - Ein hydraulisches<br />

Hybridsystem für Bagger. Fachtatgung Baumaschinentechnik Dresden. In:<br />

Baumaschinentechnik 2015, S. 209–224.<br />

[4] Karner, J.; Prankl, H.: Erwartungshaltung der österreichischen Landtechnik-Industrie<br />

hinsichtlich elektrischer Antriebe – Expectations of the Austrian<br />

AgEng-Industry regarding Electric Drives. In: Land Technik 2012. Düsseldorf: VDI<br />

Verlag 2012, S. 335–340.<br />

[5] Niemöller, B.: VarioDrive-CVT-Antriebe auf einem gezogenen Kartoffelroder.<br />

In: Land-Technik 2016. Düsseldorf: VDI Verlag GmbH 2016, S. 61–68.<br />

[6] Verein Deutscher Ingenierure: VDI-RICHTLINIEN VDI2206. Entwicklungsmethodik<br />

für mechatronische Systeme. 2004.<br />

[7] Thiebes, P.: Hybridantriebe für mobile Arbeitsmaschinen – Grundlegende<br />

Erkenntnisse und Zusammenhänge, Vorstellung einer Methodik zur Unterstützung<br />

des Entwicklungsprozesses und deren Validierung am Beispiel einer<br />

Forstmaschine. Dissertation, Karlsruher Institut für Technologie, Institut für<br />

Fahrzeugsystemtechnik.<br />

[8] Pohlandt, C.; Brinkschulte, L.; Geimer, M.: Entwicklungsmethode für<br />

elektrische und hybride Antriebssysteme. ATZ offhighway 9 (2016) H. 5, S. 40–47.<br />

[9] Reick, B.: Methode zur Analyse und Bewertung von stufenlosen Traktorgetrieben<br />

mit mehreren Schnittstellen, 2018.<br />

[10] Pelger, C.; Straßburger, F.; Jacobs, G.: Automatisierte Synthese leistungsverzweigter<br />

Antriebe – Automated synthesis of powersplit drives. In: Antriebstechnisches<br />

Kolloqium 2017. Norderstedt: Books on Demand 2017, S. 137–145.<br />

[11] Reupold, P.: Lösungsraumanalyse für Hauptantriebsstränge in batterieelektrischen<br />

Straßenfahrzeugen. Dissertation, 2014, Technische Universität München,<br />

Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik.<br />

[12] Isermann, R.: Mechatronische Systeme – Grundlagen. 2. Auflage. Berlin:<br />

Springer-Verlag Berlin and Heidelberg 2007.<br />

42 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2020</strong>/06 www.oup-fluidtechnik.de


VORSCHAU<br />

IM NÄCHSTEN HEFT: 7-8/<strong>2020</strong><br />

ERSCHEINUNGSTERMIN: 04.08.<strong>2020</strong> • ANZEIGENSCHLUSS: 20.07.<strong>2020</strong><br />

01<br />

02<br />

03<br />

01 Montagezeiten verringern, Wartung vorausschauend planen und<br />

Kosten senken: Parker Hannifin wartet mit neuen, innovativen<br />

Produktlösungen für die mobile und stationäre Hydraulik auf.<br />

Foto: Parker Hannifin<br />

04<br />

DER DIREKTE WEG<br />

<strong>O+P</strong> IM INTERNET<br />

www.oup-fluidtechnik.de<br />

<strong>O+P</strong> ALS E-PAPER<br />

digital.oup-fluidtechnik.de<br />

<strong>O+P</strong>-REDAKTION<br />

RAINER WESSELOWSKI,<br />

r.wesselowski@vfmz.de<br />

WERBUNG IN <strong>O+P</strong><br />

sales@vfmz.de<br />

WORLD OF INDUSTRIES<br />

digital.world-of-industries.com<br />

02 Für Sonderfahrzeuge im Bereich Fire & Rescue liefert der Lineartechnikspezialist<br />

Rollon maßgeschneiderte Lineare Lösungen. Die zuverlässigen<br />

Komponenten garantieren maximale Effizienz im Einsatz und<br />

erleichtern so die Arbeit der Feuerwehr- und Rettungskräfte.<br />

Foto: Rollon<br />

03 Eine neue Produktreihe hochpräziser und robuster magnetostriktiver<br />

Wegaufnehmer hat Gefran auf den Markt gebracht. Die berührungslos<br />

arbeitenden Sensoren der HYPERWAVE-Serie verfügen über eine hohe<br />

EMV-Störfestigkeit und sind unempfindlich gegenüber Vibrationen<br />

sowie Schock.<br />

Foto: Gefran<br />

04 Roboter, die als Biegemaschinen effektiv und flexibel Rohre<br />

bearbeiten, sind schon seit geraumer Zeit im Einsatz. Diese Systeme<br />

werden ständig konsequent weiterentwickelt. Für die Experten des<br />

Hightech-Maschinenbauers Transfluid bedeutet dies in erster Linie,<br />

die Software seiner Rohr-Biegeroboter auf einen benutzerfreundlichen<br />

Stand zu bringen.<br />

Foto: Transfluid<br />

www.oup-fluidtechnik.de <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2020</strong>/06 43


LOUNCH<br />

KELLER extended!<br />

ARC-1 Autonomous Remote Data Collector<br />

Autonomer Datenlogger mit Fernübertragungseinheit<br />

bringt Sensoren ins Internet der Dinge<br />

• Funknetz wählbar – 2G / 3G / 4G / LoRa<br />

• Lange Lebensdauer – batteriebetrieben bis zu 10 Jahren<br />

• Hohe Datensicherheit – Integrierter Speicher, TLS-Verschlüsselung<br />

• Max. Kompatibilität – mit allen Pegelsonden und<br />

Drucktransmitter<br />

• Statusüberwachung – Sensoren und Echtzeituhr (RTC)<br />

• Lizenzfreie Software – Datamanager und KOLIBRI Cloud<br />

• Upgrade möglich – vom Vorgängermodell GSM-2 zu<br />

ARC-1 aufrüstbar<br />

ARC-1<br />

mit Pegelsonde<br />

Serie 36 XiW<br />

ISM Band<br />

Funk-Manometer<br />

Sender und<br />

Remote-Display<br />

ARC-1 Box<br />

mit Drucktransmitter<br />

Serie 23 SY<br />

LOW POWER<br />

PRESSURE SENSORS<br />

OPTIMIZED FOR<br />

INTERNET OF THINGS<br />

Schnittstellen-<br />

Konverter<br />

K-114 BT<br />

für digitale + analoge<br />

Druckmessgeräte<br />

Manometer LEO 5<br />

mit LoRaWAN<br />

Manometer LEO 5<br />

mit Bluetooth classic<br />

RFID Datenlogger<br />

Serie 21 DC<br />

RFID<br />

Drucktransponder<br />

Serie 21 D<br />

Funk-<br />

Drucktransmitter<br />

mit Bluetooth smart<br />

keller-druck.com

Hurra! Ihre Datei wurde hochgeladen und ist bereit für die Veröffentlichung.

Erfolgreich gespeichert!

Leider ist etwas schief gelaufen!